CN109064400A - 三维点云拼接方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种三维点云拼接方法、装置及系统，涉及点云处理技术领域，本方法应用于包括主机、转台及相机的系统中，转台上设置有标定板，方法包括：基于用户对标定板的初始化预计值，对转台进行标定，得到转台的圆心及Z轴；接收用户对待测工件所设置的转台旋转次数，以确定转台旋转角度；根据转台旋转次数，向转台发送旋转指令，以使转台带动相机进行旋转拍照；获取由相机拍摄得到的待测工件的多个三维点云；根据多个三维点云、转台的圆心及Z轴及转台旋转角度，对多个三维点云进行刚体变换，得到拼接而成的点云。本发明首先对转台进行标定，然后利用标定好的高精度的机械转台，完成多视角点云的拼接，从而提高拼接的效率及精确度。
Description
技术领域
本发明涉及点云处理技术领域，尤其是涉及一种三维点云拼接方法、装置及系统。
背景技术
在逆向工程中通过测量仪器得到的产品外观表面的点数据集合称之为点云，通常使用三维坐标测量机所得到的点数量比较少点与点的间距也比较大，叫稀疏点云；而使用三维激光扫描仪或照相式扫描仪得到的点云点数量比较大并且比较密集，叫密集点云。在点云扫描技术中，若要扫描完整的产品，需要在不同位置对产品进行扫描，之后将不同位置扫描得到的多帧点云进行拼接，以获得该产品的由点云组成的模型。
现有的多帧点云的拼接通常是基于点云本身特征而进行拼接，比如，提取不同帧点云的多个特征，利用多个特征将点云进行拼接。但是这种拼接方式依赖于特征提取的准确性，拼接效率也较低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三维点云拼接方法、装置及系统，首先对转台进行标定，然后利用标定好的高精度的机械转台，完成多视角点云的拼接，从而提高拼接的效率及精确度。
第一方面，本发明实施例提供了一种三维点云拼接方法，应用于包括主机、转台及相机的系统中，相机和转台分别与主机连接，转台上设置有标定板，方法包括：
基于用户对标定板的初始化预计值，对转台进行标定，得到转台的圆心及Z轴；
接收用户对待测工件所设置的转台旋转次数，以确定转台旋转角度；
根据转台旋转次数，向转台发送旋转指令，以使转台带动相机进行旋转拍照；
获取由相机拍摄得到的待测工件的多个三维点云；
根据多个三维点云、转台的圆心及Z轴及转台旋转角度，对多个三维点云进行刚体变换，得到拼接而成的点云。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，初始化预设值包括：标定板的横纵棋盘格数量、棋盘格物理尺寸、转台控制指令；
基于用户对标定板的初始化预计值，对转台进行标定，得到转台的圆心及Z轴，具体包括：
根据转台控制指令，控制转台带动相机旋转拍照，以获取标定板的多个棋盘格图像；
对多个棋盘格图像进行角点检测，确定多个棋盘格图像中的多个角点；
根据相机的标定参数，将多个角点的图像坐标换算到世界坐标系；
根据多个角点在世界坐标系中的坐标，计算得到转台的圆心及Z轴。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，转台控制指令包括：第一转台控制指令和第二转台控制指令；
根据转台控制指令，控制转台带动相机旋转拍照，以获取标定板的多个棋盘格图像，具体包括：
根据第一转台控制指令，控制转台逆时针旋转第一预设角度，并控制相机对标定板进行拍照，得到第一张棋盘格图像；
根据第二转台控制指令，控制转台以预设数量和第二预设角度进行顺时针旋转，每旋转过第二预设角度后，控制相机对标定板进行拍照，得到预设数量的棋盘格图像；
将第一张棋盘格图像和预设数量的棋盘格图像，作为多个棋盘格图像。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，在根据相机的标定参数，将多个角点的图像坐标换算到世界坐标系之前，还包括：
利用张正友标定法得到相机的标定参数；
标定参数包括：内参和外参；
内参包括：相机矩阵和畸变矩阵；外参包括：旋转矩阵和平移矩阵。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，根据相机的标定参数，将多个角点的图像坐标换算到世界坐标系，具体包括：
利用相机的内参，将多个角点的图像坐标转换到相机坐标系；
利用相机的外参，将相机坐标系中的角点坐标换算到世界坐标系中。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，根据多个角点在世界坐标系中的坐标，计算得到转台的圆心及Z轴，具体包括：
根据多个角点在世界坐标系中的坐标，确定多个角点的运动轨迹；
对每个角点的运动轨迹进行拟合，得到多个圆心和多个运动轨迹所在平面的法向量；
分别计算多个圆心和多个运动轨迹所在平面的法向量的平均值，得到转台的圆心及Z轴。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，根据多个三维点云、转台的圆心及Z轴及转台旋转角度，对多个三维点云进行刚体变换，得到拼接而成的点云，具体包括：
根据转台的圆心及Z轴，确定转台坐标系；
根据转台的圆心及Z轴及转台旋转角度，确定刚体变换矩阵；
计算刚体变换矩阵与多个三维点云在转台坐标系下的坐标的乘积，得到多个三维点云旋转平移后的坐标；
基于多个三维点云旋转平移后的坐标，拼接为待测工件的点云。
第二方面，本发明实施例提供一种三维点云拼接装置，应用于包主机、转台及相机的系统中，相机和转台分别与主机连接；转台上设置有标定板；
装置包括：
转台标定模块，用于基于用户对标定板的初始化预计值，对转台进行标定，得到转台的圆心及Z轴；
信息接收模块，用于接收用户对待测工件所设置的转台旋转次数，以确定转台旋转角度；
拍照控制模块，用于根据转台旋转次数，向转台发送旋转指令，以使转台带动相机进行旋转拍照；
点云获取模块，用于获取由相机拍摄得到的待测工件的多个三维点云；
点云拼接模块，用于根据多个三维点云、转台的圆心及Z轴及转台旋转角度，对多个三维点云进行刚体变换，得到拼接而成的点云。
第三方面，本发明实施例提供一种三维点云拼接系统，包括：主机、转台及相机；相机和转台分别与主机连接；转台上设置有标定板；
主机上安装有如第二方面所述的三维点云拼接装置。
第四方面，本发明实施例提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，程序代码使处理器执行第一方面所述的方法。
本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供的三维点云拼接方法，应用于包括主机、转台及相机的系统中，该系统中，相机和转台分别与主机连接，转台上设置有标定板，方法包括：基于用户对标定板的初始化预计值，对转台进行标定，得到转台的圆心及Z轴；接收用户对待测工件所设置的转台旋转次数，以确定转台旋转角度；根据转台旋转次数，向转台发送旋转指令，以使转台带动相机进行旋转拍照；获取由相机拍摄得到的待测工件的多个三维点云；根据多个三维点云、转台的圆心及Z轴及转台旋转角度，对多个三维点云进行刚体变换，得到拼接而成的点云。本发明首先对转台进行标定，然后利用标定好的高精度的机械转台，完成多视角点云的拼接，从而提高拼接的效率及精确度。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的一种三维点云拼接方法的流程图；
图2为本发明实施例一提供的一种三维点云拼接方法中标定板棋盘格示意图；
图3为本发明实施例一提供的另一种三维点云拼接方法的流程图；
图4为本发明实施例一提供的另一种三维点云拼接方法的流程图；
图5为本发明实施例一提供的一种三维点云拼接方法中转台旋转示意图；
图6为本发明实施例一提供的一种三维点云拼接方法中检测角点示意图；
图7为本发明实施例一提供的另一种三维点云拼接方法的流程图；
图8为本发明实施例一提供的一种三维点云拼接方法中世界坐标计算公式图；
图9为本发明实施例一提供的另一种三维点云拼接方法的流程图；
图10为本发明实施例一提供的另一种三维点云拼接方法的流程图；
图11为本发明实施例一提供的一种三维点云拼接方法中变换矩阵示意图；
图12为本发明实施例一提供的一种三维点云拼接方法中点云拼接效果图；
图13为本发明实施例二提供的一种三维点云拼接装置的结构示意图；
图14为本发明实施例三提供的一种三维点云拼接系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有的多帧点云的拼接通常是基于点云本身特征而进行拼接，这种拼接方式依赖于特征提取的准确性，拼接效率也较低。基于此，本发明实施例提供一种三维点云拼接方法、装置及系统，首先对转台进行标定，然后利用标定好的高精度的机械转台，完成多视角点云的拼接，从而提高拼接的效率及精确度。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种三维点云拼接方法进行详细介绍。
实施例一：
本发明实施例提供了一种三维点云拼接方法，应用于包括主机、转台及相机的系统中，该系统中，相机和转台分别与主机连接，转台上设置有标定板，本三维点云拼接方法在主机端被执行，具体包括以下步骤，参见图1所示：
S11：基于用户对标定板的初始化预计值，对转台进行标定，得到转台的圆心及Z轴。
其中，初始化预设值包括：标定板的横纵棋盘格数量、棋盘格物理尺寸、转台控制指令。具体的，如图2所示，本实施例中的棋盘标定板，横纵棋盘格的数量为11*8，每个格子的物理尺寸为7mm*7mm。
基于用户对标定板的初始化预计值，对转台进行标定，得到转台的圆心及Z轴，具体包括以下步骤，参见图3所示：
S111：根据转台控制指令，控制转台带动相机旋转拍照，以获取标定板的多个棋盘格图像。
上述转台控制指令包括：第一转台控制指令和第二转台控制指令。
根据转台控制指令，控制转台带动相机旋转拍照，以获取标定板的多个棋盘格图像，具体包括以下步骤，参见图4所示：
S1111：根据第一转台控制指令，控制转台逆时针旋转第一预设角度，并控制相机对标定板进行拍照，得到第一张棋盘格图像；
S1112：根据第二转台控制指令，控制转台以预设数量和第二预设角度进行顺时针旋转，每旋转过第二预设角度后，控制相机对标定板进行拍照，得到预设数量的棋盘格图像；
S1113：将第一张棋盘格图像和预设数量的棋盘格图像，作为多个棋盘格图像。
在本实施例中，先将标定板放置在转台0位置，平稳放置，然后根据预设的转台控制指令，将转台先向逆时针旋转45度，然后再顺时针旋转18次，每次旋转5度，每旋转5度拍一次标定板图像，如图5所示，总共转过90度，即-45，-40，-35，……，0，5，……，45度的位置都拍摄棋盘格的图像，一共获得19张棋盘格图像。这样控制转台，相机所采集到的图像都在视野中间位置，后续检测角点的精确度比较高。
S112：对多个棋盘格图像进行角点检测，确定多个棋盘格图像中的多个角点。
本实施例中，相机为两个，在两个相机拍得的图像中，自动检测角点，获得所有角点的图像坐标。角点为棋盘的交点，图像坐标指该点处于图像像素的行列位置。图6中的圆点即为角点的位置。
在检测到的角点图中(未示出)，连线表示角点顺序，可以看到检测得到角点的顺序是固定的，这样可以容易地获得不同角点在不同角度下的图像坐标。
S113：根据相机的标定参数，将多个角点的图像坐标换算到世界坐标系。
在根据相机的标定参数，将多个角点的图像坐标换算到世界坐标系之前，还包括：
利用张正友标定法得到相机的标定参数。标定参数包括：内参和外参，其中，内参包括：相机矩阵和畸变矩阵；外参包括：旋转矩阵和平移矩阵。
根据相机的标定参数，将多个角点的图像坐标换算到世界坐标系，具体包括以下步骤，参见图7所示：
S1131：利用相机的内参，将多个角点的图像坐标转换到相机坐标系.
S1132：利用相机的外参，将相机坐标系中的角点坐标换算到世界坐标系中。
具体的，利用两个相机的标定参数，将左右相机分别拍摄得到的角点图像坐标换算到三维的世界系坐标。计算公式如图8所示，即利用相机的内参和外参，可以从图像坐标(u,v)得到世界系坐标(Xw,Yw,Zw)。
转台是旋转运动的，标定板在转台上没有相对运动，因此，每一个角点在旋转拍摄过程中的运动轨迹为一个圆的部分弧，而且角点检测获得的角点的顺序是固定的，因此，可以获得每个角点多个位置的图像坐标。然后根据图8中的换算公式，获得每个角点多个位置的世界坐标系坐标。将这些点连起来，即为某个角点的随着转台旋转的运动轨迹。为了减少计算的误差，将棋盘格中所有角点的世界坐标系运动轨迹获得，即获得88个运动轨迹。
S114：根据多个角点在世界坐标系中的坐标，计算得到转台的圆心及Z轴。
具体包括以下步骤，参见图9所示：
S1141：根据多个角点在世界坐标系中的坐标，确定多个角点的运动轨迹.
S1142：对每个角点的运动轨迹进行拟合，得到多个圆心和多个运动轨迹所在平面的法向量。
S1143：分别计算多个圆心和多个运动轨迹所在平面的法向量的平均值，得到转台的圆心及Z轴。
每一个角点的运动轨迹是一个圆弧，对圆弧进行拟合，计算得到圆的圆心和轨迹平面的法向量。将88个角点的轨迹计算取平均，将平均的圆心作为转台坐标系的原点，将平均的法向量作为转台坐标系的z轴正方向，至此，标定得到转台坐标系。
S12：接收用户对待测工件所设置的转台旋转次数，以确定转台旋转角度。
拼接过程是将物体放在转台中央，用户选择旋转次数之后，运行软件。以使主机根据预设转台旋转次数控制转台进行旋转。在用户设置好转台旋转次数后，也就确定了转台旋转角度，即利用360度除以旋转次数。
S13：根据转台旋转次数，向转台发送旋转指令，以使转台带动相机进行旋转拍照。
运行软件后，转台会按照旋转次数旋转拍图。
S14：获取由相机拍摄得到的待测工件的多个三维点云。
进一步主机可以获取到不同角度下的待测工件的多个三维点云。
S15：根据多个三维点云、转台的圆心及Z轴及转台旋转角度，对多个三维点云进行刚体变换，得到拼接而成的点云。
根据多个三维点云、转台的圆心及Z轴及转台旋转角度，对多个三维点云进行刚体变换，得到拼接而成的点云，具体包括以下步骤，参见图10所示：
S151：根据转台的圆心及Z轴，确定转台坐标系。
S152：根据转台的圆心及Z轴及转台旋转角度，确定刚体变换矩阵。
拼接过程的核心是计算世界坐标系中的点按照某个角度绕转台轴旋转之后的坐标。其中变换矩阵计算公式如图11所示，其中θ为给定的旋转角度，采用弧度制，(u，v，w)为上述计算得到的转台Z轴，(a，b，c)为上述计算得到的转台圆心。
S153：计算刚体变换矩阵与多个三维点云在转台坐标系下的坐标的乘积，得到多个三维点云旋转平移后的坐标。
S154：基于多个三维点云旋转平移后的坐标，拼接为待测工件的点云
基于多个三维点云旋转平移后的坐标，拼接为待测工件的点云。
具体的，参见图12所示，利用转台和相机，得到四个位置的三维点云，以及最后拼接而成的点云。
由于待测工件的多样性，有的表面结构复杂，互相有遮挡，有的简单，因此，相对来说，旋转次数越多，得到的点云数量越多，从而重建获得的点云也越完整。针对这种情况，在具体实现的时候，用户可以根据物体的实际情况，选择旋转次数，比如4、6、9、12、36五种选择。
本发明实施例提供的三维点云拼接方法，应用于包括主机、转台及相机的系统中，该系统中，相机和转台分别与主机连接，转台上设置有标定板，方法包括：基于用户对标定板的初始化预计值，对转台进行标定，得到转台的圆心及Z轴；接收用户对待测工件所设置的转台旋转次数，以确定转台旋转角度；根据转台旋转次数，向转台发送旋转指令，以使转台带动相机进行旋转拍照；获取由相机拍摄得到的待测工件的多个三维点云；根据多个三维点云、转台的圆心及Z轴及转台旋转角度，对多个三维点云进行刚体变换，得到拼接而成的点云。本发明实施例首先对转台进行标定，然后利用标定好的高精度的机械转台，完成多视角点云的拼接，从而提高拼接的效率及精确度。
实施例二：
本发明实施例提供一种三维点云拼接装置，应用于包主机、转台及相机的系统中，相机和转台分别与主机连接；转台上设置有标定板；参见图13所示，该装置包括：转台标定模块21、信息接收模块22、拍照控制模块23、点云获取模块24、点云拼接模块25。
其中，转台标定模块21，用于基于用户对标定板的初始化预计值，对转台进行标定，得到转台的圆心及Z轴；信息接收模块22，用于接收用户对待测工件所设置的转台旋转次数，以确定转台旋转角度；拍照控制模块23，用于根据转台旋转次数，向转台发送旋转指令，以使转台带动相机进行旋转拍照；点云获取模块24，用于获取由相机拍摄得到的待测工件的多个三维点云；点云拼接模块25，用于根据多个三维点云、转台的圆心及Z轴及转台旋转角度，对多个三维点云进行刚体变换，得到拼接而成的点云。
本发明实施例所提供的三维点云拼接装置中，各个模块与前述三维点云拼接方法具有相同的技术特征，因此，同样可以实现上述功能。本装置中各个模块的具体工作过程参见上述方法实施例，在此不再赘述。
实施例三：
本发明实施例提供一种三维点云拼接系统，参见图14所示，该系统包括：主机31、转台32及相机33；相机33和转台32分别与主机31连接；转台32上设置有标定板；主机31上安装有如实施例二所述的三维点云拼接装置311。
本发明实施例所提供的三维点云拼接系统中，各个模块与前述三维点云拼接装置具有相同的技术特征，因此，同样可以实现上述功能。本系统中各个模块的具体工作过程参见上述方法实施例，在此不再赘述。
本发明实施例所提供的三维点云拼接方法的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置及电子设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种三维点云拼接方法，应用于包括主机、转台及相机的系统中，所述相机和所述转台分别与所述主机连接，所述转台上设置有标定板，其特征在于，所述方法包括：
基于用户对所述标定板的初始化预计值，对所述转台进行标定，得到转台的圆心及Z轴；
接收用户对待测工件所设置的转台旋转次数，以确定转台旋转角度；
根据所述转台旋转次数，向所述转台发送旋转指令，以使所述转台带动所述相机进行旋转拍照；
获取由所述相机拍摄得到的所述待测工件的多个三维点云；
根据所述多个三维点云、所述转台的圆心及Z轴及所述转台旋转角度，对所述多个三维点云进行刚体变换，得到拼接而成的点云。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始化预设值包括：标定板的横纵棋盘格数量、棋盘格物理尺寸、转台控制指令；
所述基于用户对所述标定板的初始化预计值，对所述转台进行标定，得到转台的圆心及Z轴，具体包括：
根据所述转台控制指令，控制所述转台带动所述相机旋转拍照，以获取所述标定板的多个棋盘格图像；
对所述多个棋盘格图像进行角点检测，确定所述多个棋盘格图像中的多个角点；
根据所述相机的标定参数，将所述多个角点的图像坐标换算到世界坐标系；
根据所述多个角点在世界坐标系中的坐标，计算得到转台的圆心及Z轴。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述转台控制指令包括：第一转台控制指令和第二转台控制指令；
所述根据所述转台控制指令，控制所述转台带动所述相机旋转拍照，以获取所述标定板的多个棋盘格图像，具体包括：
根据所述第一转台控制指令，控制所述转台逆时针旋转第一预设角度，并控制所述相机对所述标定板进行拍照，得到第一张棋盘格图像；
根据所述第二转台控制指令，控制所述转台以预设数量和第二预设角度进行顺时针旋转，每旋转过所述第二预设角度后，控制所述相机对所述标定板进行拍照，得到预设数量的棋盘格图像；
将所述第一张棋盘格图像和所述预设数量的棋盘格图像，作为所述多个棋盘格图像。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述根据所述相机的标定参数，将所述多个角点的图像坐标换算到世界坐标系之前，还包括：
利用张正友标定法得到所述相机的标定参数；
所述标定参数包括：内参和外参；
所述内参包括：相机矩阵和畸变矩阵；所述外参包括：旋转矩阵和平移矩阵。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述相机的标定参数，将所述多个角点的图像坐标换算到世界坐标系，具体包括：
利用所述相机的内参，将所述多个角点的图像坐标转换到相机坐标系；
利用所述相机的外参，将所述相机坐标系中的角点坐标换算到世界坐标系中。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个角点在世界坐标系中的坐标，计算得到转台的圆心及Z轴，具体包括：
根据所述多个角点在世界坐标系中的坐标，确定所述多个角点的运动轨迹；
对每个角点的运动轨迹进行拟合，得到多个圆心和多个运动轨迹所在平面的法向量；
分别计算所述多个圆心和所述多个运动轨迹所在平面的法向量的平均值，得到所述转台的圆心及Z轴。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个三维点云、所述转台的圆心及Z轴及所述转台旋转角度，对所述多个三维点云进行刚体变换，得到拼接而成的点云，具体包括：
根据所述转台的圆心及Z轴，确定转台坐标系；
根据所述转台的圆心及Z轴及所述转台旋转角度，确定所述刚体变换矩阵；
计算所述刚体变换矩阵与所述多个三维点云在转台坐标系下的坐标的乘积，得到多个三维点云旋转平移后的坐标；
基于所述多个三维点云旋转平移后的坐标，拼接为所述待测工件的点云。
8.一种三维点云拼接装置，应用于包主机、转台及相机的系统中，所述相机和所述转台分别与所述主机连接，所述转台上设置有标定板，其特征在于，所述装置包括：
转台标定模块，用于基于用户对所述标定板的初始化预计值，对所述转台进行标定，得到转台的圆心及Z轴；
信息接收模块，用于接收用户对待测工件所设置的转台旋转次数，以确定转台旋转角度；
拍照控制模块，用于根据所述转台旋转次数，向所述转台发送旋转指令，以使所述转台带动所述相机进行旋转拍照；
点云获取模块，用于获取由所述相机拍摄得到的所述待测工件的多个三维点云；
点云拼接模块，用于根据所述多个三维点云、所述转台的圆心及Z轴及所述转台旋转角度，对所述多个三维点云进行刚体变换，得到拼接而成的点云。
9.一种三维点云拼接系统，其特征在于，包括：主机、转台及相机；所述相机和所述转台分别与所述主机连接；所述转台上设置有标定板；
所述主机上安装有如权利要求8所述的三维点云拼接装置。
10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求1至7任一项所述的方法。
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