基于单目引导的激光测距系统设计与实现

作     者：陶彬彬 毕淳锴 TAO Binbin;BI Chunkai

作者机构：皖江工学院电气信息工程学院安徽马鞍山243000 中国计量大学机电学院浙江杭州310018 

出 版 物：《天津理工大学学报》 (Journal of Tianjin University of Technology)

年 卷 期：2022年第38卷第5期

页      面：20-26页

学科分类：08[工学] 081101[工学-控制理论与控制工程] 0811[工学-控制科学与工程] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 

基　　金：2022年安徽省高校优秀拔尖人才培育项目(gxyq2022154) 

主　　题：单目视觉 激光测距 边缘检测 三维重建 

摘      要：单目视觉可获得环境在摄像头图像传感器(charge coupled device, CCD)上的二维投影,具有丰富的色彩和纹理信息,但缺失深度信息,而激光传感器可精确获得深度信息却丢失了场景色彩和纹理信息。结合二者优势,设计了由单目摄像头和激光测距云台构成的单目-激光测距系统。系统中,由摄像头根据激光光斑位置引导激光测距云台指向待测点,可实现对二维投影中的物体进行距离测量。将摄像头获取的彩色图像和激光测距云台计算出目标点的三维空间坐标进行数据融合,获得彩色点云三维模型,实现对目标的彩色三维还原,并有效规避了摄像头畸变的问题。针对点云数量过多的问题,提出将物体的边缘为敏感点进行重点测量,对非边缘处降低测量密度的方法。试验结果证明,利用上述方法可有效降低点云数量并实现对目标物体的三维重建。