(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210877750.1 (22)申请日 2022.07.25 (71)申请人 江苏濠汉信息技 术有限公司 地址 226000 江苏省南 通市高新区世纪大 道998号江海圆梦 谷 (72)发明人 姜光　李学钧　戴相龙　蒋勇　 王晓鹏　何成虎　 (74)专利代理 机构 北京冠和权律师事务所 11399 专利代理师 张树朋 (51)Int.Cl. G06T 17/00(2006.01) G06T 7/80(2017.01) (54)发明名称 一种基于结构光的输电通道三维重建方法 和系统 (57)摘要 本发明提出了一种基于结构光的输电通道 三维重建方法和系统。 对摄像机内部参数和外部 参数进行标定； 其中， 所述内部参数为摄像头内 部结构参数， 所述外部参数为摄像头的旋转矩阵 和平移矩阵参数； 利用摄像头和激光器协同运行 选择四个点， 通过四点测量确定测量系统的结构 参数， 获得所述测量系统的结构参数标定； 利用 三角相似原理结合所述结构参数获取物体点云 数据； 利用离散的物 体点云数据通过Delau nay三 角剖分算法进行三维重建， 获得三维的输电通 道； 所述系统包括与所述方法步骤 对应的模块。 权利要求书5页 说明书13页 附图4页 CN 115205466 A 2022.10.18 CN 115205466 A 1.一种基于结构光的输电通道三维重建方法， 其特征在于， 所述输电通道三维重建方 法包括： 对摄像机内部参数和外部参数进行标定； 其中， 所述内部参数为摄像头内部结构参数， 所述外部参数为摄 像头的旋转矩阵和平 移矩阵参数； 利用摄像头和激光器协同运行选择四个点， 通过四点测量确定测量系统的结构参数， 获得所述测量系统的结构参数 标定； 利用三角相似原理结合所述结构参数获取物体点云数据； 利用离散的物体点云数据通过Delaunay三角剖分算法进行三维重建， 获得三维的输电 通道。 2.根据权利要求1所述输电通道三维重建方法， 其特征在于， 所述对摄像机 内部参数和 外部参数进行 标定包括： 采用张氏标定法基于棋盘格图像确定摄像头的内部参数， 其中， 所述内部参数包括： 焦 距f和光心在成像屏幕上的位置(u0,v0)； 采用张氏标定法基于棋盘格图像确定摄像头的外部参数， 其中， 所述外部参数包括摄 像机坐标系和投影仪坐标系之间的旋转矩阵R和平 移矩阵T。 3.根据权利要求2所述输电通道三维重建方法， 其特征在于， 所述光心在成像屏幕上的 位置(u0,v0)； 所述旋转矩阵R是一个3 *3的矩阵, 其中， γ为侧倾角， α 为俯仰角， β 为旋转角； 平 移矩阵T＝[tx,ty,tz]T是一个3*1的向量； 基于上述的参数， 世界坐标下的一个点[Xw， Yw,Zw]可以转化为图像坐标系中的点[u, v]； 权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115205466 A 2其中， dx,dy是每一个 像素在x轴和y轴方向上的物理尺寸。 4.根据权利要求1所述输电通道三维重建方法， 其特征在于， 所述利用摄像头和激光器 协同运行选择四个点， 通过四点测 量确定测量系统的结构参数， 获得所述测 量系统的结构 参数标定， 包括： S401、 利用激光器打出激光线 束， 并在所述激光线 束上任意选取两点： P点和Q 点； S402、 利用摄像机进行成像， 获取成像平面， 并获取所述P点和Q点在成像平面上对应点 E点和F点； S403、 在所述P点和Q点形成的线段PQ上选取第一任意点H， 并在所述成像平面上获取与 所述第一任意点对应的第一 成像对应点G； 并另所述第一 成像对应点G对应的物理关系满足 如下公式： 其中， HQ”表示被测物体H点的高度信息； AG表示H在成像平面上的像点与成像基准点A 间的偏移量； θ和 分别表示入 射光线和参考平面的夹角， 反射光线和成像平面的夹角； QC和 CA分别表示 Q点成像的物 距和像距； A 表示成像 基准点； C表示摄 像头镜头的中心点； S404、 重复执行步骤S403， 在所述线段PQ上选取第二任意点M， 第三任意点N和第四任意 点L， 它们在成像平 面上的成像点分别是G ′、 G″、 G″ ′， 并获取所述第二任意点M， 第三任意点N 和第四任意 点L对应的满足条件公式： S405、 将步骤S403和步骤S404获取的公式联立形成方程组并进行求解， 通过求解获取 参数θ0、 QC0和CA0； 其中， 所述参数θ0和 分别表示当前情况下入射光线和参考平面的夹 角， 反射光线和成像平面的夹角； QC0和CA0分别表示当前情况 下Q点成像的物 距和像距。 5.根据权利要求1所述输电通道三维重建方法， 其特征在于， 所述利用三角 相似原理结 合所述结构参数获取物体点云数据， 包括： S501、 利用确定的系 统参数， 根据物体表面点A在像平面上的成像点， 测量其与成像基 准点A的偏移量AE； S502、 通过计算获取深度信息， 其中， 所述深度信息通过如下公式获取： 其中， PQ’表示物点的高度信息， 即深度信息， θ0和 分别表示当前情况下入射光线和参 考平面的夹角， 反射光线和成像平面的夹角； QC0和CA0分别表示当前情况下Q点成像的物距 和像距。权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115205466 A 3