CN113218417B - 数据处理方法、装置、扫描仪标定系统和扫描仪标定方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种数据处理方法、装置、扫描仪标定系统和扫描仪标定方法，通过获取标定物在世界坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第一位置特征，获取标定物在像素坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第二位置特征，并根据第一位置特征和第二位置特征，计算扫描仪的标定参数，能够在扫描仪扫描的过程中，获取标定物在像素坐标系下受温度影响发生形变后准确的位置特征，从而提高了在温度形变的影响下，扫描仪标定的准确度。

Description

数据处理方法、装置、扫描仪标定系统和扫描仪标定方法

技术领域

本申请涉及摄影测量技术领域，特别是涉及一种数据处理方法、装置、扫描仪标定系统和扫描仪标定方法。

背景技术

在摄影测量领域，扫描仪标定能够确定被测物体在物理尺寸与像素尺寸之间的换算关系，从而校正扫描仪的畸变，提高摄影测量结果的精度。目前，扫描仪标定过程一般通过获取被测物体的像素尺寸，直接根据像素尺寸和已知的物理尺寸来计算该换算关系，在这种方式下，被测物体易受到温度影响发生形变，从而使得扫描仪获取的像素尺寸不准确，对扫描仪标定造成影响，最终影响摄影测量的精度。

针对目前无法克服被测物体的温度形变影响扫描仪标定的准确度的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种数据处理方法、装置、扫描仪标定系统和扫描仪标定方法，以至少解决相关技术中存在的无法克服被测物体的温度形变影响相机标定的准确度的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种数据处理方法，用于对扫描仪进行标定，所述方法包括：

获取标定物在世界坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第一位置特征；

获取所述标定物在像素坐标系下，在所述环境温度下发生温度形变后的第二位置特征；

根据所述第一位置特征和所述第二位置特征，计算所述扫描仪的标定参数。

在其中一些实施例中，所述获取标定物在世界坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第一位置特征，包括：

获取所述标定物在所述世界坐标系下，标准温度下的第三位置特征；

获取所述标定物的热膨胀比例系数，和所述环境温度与所述标准温度之间的温差，根据所述热膨胀比例系数、所述温差以及所述第三位置特征，得到所述标定物在所述世界坐标系下，在所述环境温度下，发生温度形变后的第一位置特征。

在其中一些实施例中，所述根据所述热膨胀比例系数、所述温差以及所述第三位置特征，得到所述标定物在所述世界坐标系下，在所述环境温度下，发生温度形变后的第一位置特征，包括：

根据所述热膨胀比例系数和所述环境温度与所述标准温度之间的温差，得到所述标定物在所述环境温度下的位置变化关系，根据所述位置变化关系和所述第三位置特征，得到所述第一位置特征。

在其中一些实施例中，所述根据所述第一位置特征和第二位置特征，计算所述扫描仪的标定参数，包括：

获取多组所述标定物的第一位置特征和第二位置特征；

将多组所述第一位置特征和第二位置特征，输入扫描仪标定模型中，得到所述标定参数。

在其中一些实施例中，所述获取所述标定物在像素坐标系下，在所述环境温度下发生温度形变后的第二位置特征，为在所述环境温度下对所述标定物进行多角度成像，获得所述标定物在所述像素坐标系下，发生温度形变后的多组第二位置特征。

第二方面，本申请实施例提供了一种数据处理装置，用于对扫描仪进行标定，包括第一获取模块、第二获取模块和标定模块；

所述第一获取模块，用于获取标定物在世界坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第一位置特征；

所述第二获取模块，用于获取所述标定物在像素坐标系下，在所述环境温度下发生温度形变后的第二位置特征；

所述标定模块，用于根据所述第一位置特征和所述第二位置特征，计算所述扫描仪的标定参数。

第三方面，本申请实施例提供了一种扫描仪标定系统，所述系统包括标定物、扫描仪、温度传感器、以及上述第二方面的数据处理装置，其中：

所述标定物上设置有若干特征点；

所述温度传感器用于获取环境温度，并将所述环境温度以信号的形式传输至所述数据处理装置；

所述扫描仪用于对所述标定物进行成像，以获得像素坐标系下，所述标定物在所述环境温度下发生温度形变后，所述若干特征点的第二位置特征，并将所述第二位置特征传输至所述数据处理装置。

在其中一些实施例中，所述扫描仪标定系统还包括：

所述温度传感器设置于所述标定物上，用于获取所述标定物的环境温度；

所述数据处理装置还用于获取所述标定物的热膨胀比例系数，并接收所述温度传感器获取的所述环境温度。

在其中一些实施例中，所述标定物为标定板，所述第二位置特征为所述标定板在所述像素坐标系下，在所述环境温度下发生温度形变后的第二三维坐标。

在其中一些实施例中，所述标定物为标定杆，所述标定杆上设置有若干特征点，所述第二位置特征为所述标定杆在所述像素坐标系下，在所述环境温度下发生温度形变后，所述若干特征点之间的第二距离。

在其中一些实施例中，所述扫描仪标定系统还包括显示装置，所述显示装置与所述数据处理装置进行数据传输，接收并显示所述数据处理装置计算的参数信息。

第四方面，本申请实施例提供了一种扫描仪标定方法，用于上述第三方面的扫描仪标定系统，包括以下步骤：

将温度传感器设置于标定物上，以获取所述标定物的环境温度；

通过数据处理装置，计算所述标定物在世界坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第一位置特征；

使用扫描仪对所述标定物进行成像，以获得所述标定物在像素坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第二位置特征，并将所述第二位置特征传输至所述数据处理装置；

通过数据处理装置，根据所述第一位置特征和所述第二位置特征，计算所述扫描仪的标定参数。

上述数据处理方法、装置、扫描仪标定系统和扫描仪标定方法，通过获取标定物在世界坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第一位置特征，获取标定物在像素坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第二位置特征，并根据第一位置特征和第二位置特征，计算扫描仪的标定参数，能够在扫描仪标定的过程中，获取标定物在像素坐标系下受温度影响发生形变后准确的位置特征，从而提高了在温度形变的影响下，扫描仪标定的准确度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的数据处理方法的应用环境图；

图2是根据本发明实施例的数据处理方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的数据处理装置的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的扫描仪标定系统的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的扫描仪标定方法的流程图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指大于或者等于两个。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

图1为本申请提供的一实施例中数据处理方法的应用环境图。如图1所示，在该应用环境中，包括标定物101、扫描仪102、温度传感器103、数据处理终端104以及显示终端105。其中，温度传感器103设置于标定物101上，用于测量标定物101上的环境温度。扫描仪102用于在恒定的一环境温度下对标定物 101进行拍摄。数据处理终端104接收该环境温度，以及标定物101在该环境温度下的成像，并对数据进行处理，完成对扫描仪102的标定。显示终端105用于接收并显示数据处理终端104的数字信号。另外，扫描仪102与数据处理终端104通过网络连接，数据处理终端104与显示终端105通过网络连接。扫描仪102具体可以为手持式三维扫描仪、跟踪式三维扫描仪等三维扫描仪中的任意一种。数据处理终端104具体可以为一种服务器。显示终端105具体可以为具有电子显示屏的电子设备。

如图2所示，本实施例提供了一种数据处理方法，用于对扫描仪进行标定，该方法包括以下步骤：

步骤S210，获取标定物在世界坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第一位置特征。

其中，标定物为三维扫描系统中，用于辅助扫描仪进行标定，具有若干位置标记的待测装置，具体可以是经过加工处理的标定板或标定杆。当借助标定物对扫描仪进行标定时，可以通过比对该标定物在世界坐标系下和在该扫描仪成像的像素坐标系下的位置特征，来获取该扫描仪的标定参数，以完成扫描仪的标定。具体地，该位置特征可以为标记点的三维坐标、或者若干特征点之间的距离、角度等位置关系。

当标定物受温度影响发生形变时，其上能被扫描仪获取的位置特征也将相对世界坐标系发生改变，从而影响扫描仪标定的精度。因此，可以获取世界坐标系下，某一环境温度下，发生温度形变后的第一位置特征后，将该第一位置特征作为标定物在该环境温度下的位置参照。其中，该环境温度，可以为在进行标定之前，对标定物进行恒温处理后得到的趋于稳定的标定物的当前温度或标定环境的温度。例如在标定之前，对该标定环境中的设备进行开机预热处理，并在该标定环境的温度趋于稳定后进行位置特征的测量和扫描仪的标定，以排除标定过程中温度变化的干扰和标定物受热的不均匀，提高标定精度。

具体地，标定物在世界坐标系下，在该环境温度下发生温度形变后的第一位置特征，可以由该标定物所固有的温度影响参数，以及预先测量得到的参照位置特征计算得出。例如，可以将标定物材料的热膨胀比例系数，结合温度变化，得到为位置特征的位置变化关系，再根据已知的参照位置特征和该位置特征的位置变化关系，计算出标定物在环境温度下的第一位置特征。

获取标定物在世界坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第一位置特征，能够降低标定过程中，标定物在世界坐标系下位置特征的误差。

步骤S220，获取标定物在像素坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第二位置特征。

具体地，该第二位置特征，为扫描仪在该环境温度下对该标定物成像后得到的位置特征。其中，该第二位置特征为标定物在该环境温度下的实时成像，因此该第二位置特征为标定物发生温度形变后的位置特征。

更进一步地，可以在对扫描仪开机预热后，待温度恒定后，从多个角度对该标定物进行成像捕捉，并记录该标定物的第二位置特征。另外地，获取标定物的第二位置特征，与上述步骤S210获取第一位置特征的执行顺序在此不作限定，步骤S220与步骤S210在同一环境温度下执行即可。

步骤S230，根据第一位置特征和第二位置特征，计算扫描仪的标定参数。

可以理解地，扫描仪通过对标定物进行成像，将标定物上的位置特征从世界坐标系映射到像素坐标系下，因此对于标定物而言，世界坐标系下所获取的第一位置特征，和像素坐标系下所获取的第二位置特征，存在一一对应关系。例如标定板上的角点A，在世界坐标系和像素坐标系下将存在两个对应的坐标值，分别表示角点A在世界坐标系和像素坐标系下的位置，而该两个坐标值又属于标定板上的同一角点A。通过确定标定物在像素坐标系下多组位置特征，即能够求解出该像素坐标系与世界坐标系之间的位置变化关系，从而得到该扫描仪的标定参数。

上述步骤，通过获取标定物在世界坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第一位置特征，获取标定物在像素坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第二位置特征，并根据第一位置特征和第二位置特征，计算扫描仪的标定参数，能够在扫描仪扫描的过程中，获取标定物在像素坐标系下受温度影响发生形变后准确的位置特征，从而提高了在温度形变的影响下，扫描仪标定的准确度。

进一步地，基于上述步骤S210，获取标定物在世界坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第一位置特征，包括以下步骤：

S211，获取标定物在世界坐标系下，标准温度下的第三位置特征。

其中，由于标定物的温度形变是在当前的环境温度下相对某个参照的温度发生的，而标准温度即与该环境温度进行参照的温度。该标准温度可以为预先设定的某一温度，通过在该标准温度下，对标定物在世界坐标系下的位置特征进行测量，以得到该标准温度下的第三位置特征。其中，第三位置特征为在获取环境温度下的第一位置特征之前，已经确定的位置特征，其用于为计算标定物在环境温度下发生形变后的第一位置特征提供参照。

S212，获取标定物的热膨胀比例系数，和环境温度与标准温度之间的温差，根据热膨胀比例系数、温差以及第三位置特征，得到标定物在世界坐标系下，在环境温度下，发生温度形变后的第一位置特征。

通过确定热膨胀比例系数，和环境温度与标准温度之间的温差，能够确定标定物在环境温度下，相对标定物在标准温度下所发生的温度形变，从而进一步确定标定物在发生温度形变后的第一位置特征，也就是说，当确定了标定物在世界坐标系下，标准温度下的第三位置特征后，就能根据该标定物的第三位置特征、热膨胀比例系数以及其他温度与标准温度的温差，计算出该标定物在其他温度下的位置特征，从而不需要在其他温度下对标定物进行二次测量。

更进一步地，基于上述步骤S212，根据热膨胀比例系数、温差以及第三位置特征，得到标定物在世界坐标系下，在环境温度下，发生温度形变后的第一位置特征，包括以下步骤：

步骤S2121，根据热膨胀比例系数和环境温度与标准温度之间的温差，得到标定物在环境温度下的位置变化关系，根据位置变化关系和第三位置特征，得到第一位置特征。

具体地，该位置变化关系可以为标定物上的位置特征，在环境温度与标准温度之间的位置变化值，举例来说，当标定物为标定板时，若该标定板上任一点P在标准温度t₁下的第三位置特征为(x₁,y₁,z₁)，且该标定板的热膨胀比例系数为α，那么该标定板在环境温度t₂下，在x、y、z轴上所对应的位置变化值分别为：αx₁(t₂-t₁)，αy₁(t₂-t₁)，αz₁(t₂-t₁)，也即，该点P在环境温度t₂下的第一位置特征应为(x₁+αx₁(t₂-t₁),y₁+αy₁(t₂-t₁),z₁+αz₁(t₂-t₁))。

同样地，若标定物为一维标定杆且该标定杆的热膨胀比例系数为β，该标定杆上设置有三个特征点A、B和C，其在标准温度t₁下的第三位置特征为特征点之间的距离，具体地，特征点A和B之间的距离为d₁，特征点B和C之间的距离为d₂。那么该标定杆在环境温度t2下，位置特征d₁、d₂对应的位置变化值为βd₁(t₂-t₁)和βd₂(t₂-t₁)，从而能够计算出，该标定杆在该环境温度下的第一位置特征为：d₁+βd₁(t₂-t₁)、d₂+βd₂(t₂-t₁)。

另外地，基于上述步骤S230，根据第一位置特征和第二位置特征，计算扫描仪的标定参数，包括以下步骤：

步骤S231，获取多组标定物的第一位置特征和第二位置特征。

具体地，可以通过扫描仪在环境温度下，对标定物在不同角度下进行成像，以获取该标定物的多组第二位置特征。其中，每一组第二位置特征都与该第一位置特征之间存在对应关系。

步骤S232，将多组第一位置特征和第二位置特征，输入扫描仪标定模型中，得到标定参数。

其中，该扫描仪标定模型可以为扫描仪参数的解算公式，通过将多组第一位置特征和第二位置特征代入该解算公式，得到一组方程式，求解扫描仪参数，其中扫描仪参数可以包括：焦距、主点坐标、倾斜参数等内参，以及旋转矩阵、平移矩阵等外参。

另外地，在一个实施例中，获取标定物在像素坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第二位置特征，为在环境温度下对标定物进行多角度成像，获得标定物在像素坐标系下，发生温度形变后的多组第二位置特征。

上述实施例提供的数据处理方法，通过获取标定物在世界坐标系下，标准温度下的第三位置特征，根据标定物的热膨胀比例系数、环境温度与标准温度之间的温差和第三位置特征，得到标定物在世界坐标系下，在环境温度下，发生温度形变后的第一位置特征，提高了获取标定物在环境温度下发生形变后的位置特征的准确度，根据热膨胀比例系数和环境温度与标准温度之间的温差，确定标定物在环境温度下的位置变化关系，获取多组标定物的第一位置特征和第二位置特征，将多组第一位置特征和第二位置特征，输入扫描仪标定模型中，得到标定参数，并在环境温度下对标定物进行多角度成像，以获得多组第二位置特征，从而提高了标定参数计算的准确度。

基于同一发明构思，如图3所示，本申请实施例还提供了一种数据处理装置30，包括第一获取模块32、第二获取模块34和标定模块36，其中：

第一获取模块32，用于获取标定物在世界坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第一位置特征；

第二获取模块34，用于获取标定物在像素坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第二位置特征；

标定模块36，用于根据第一位置特征和第二位置特征，计算扫描仪的标定参数。

上述数据处理装置30，通过获取标定物在世界坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第一位置特征，获取标定物在像素坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第二位置特征，并根据第一位置特征和第二位置特征，计算扫描仪的标定参数，能够在扫描仪扫描的过程中，获取标定物在像素坐标系下受温度影响发生形变后准确的位置特征，从而提高了在温度形变的影响下，扫描仪标定的准确度。

另外地，在一个实施例中，第一获取模块32还用于获取标定物在世界坐标系下，标准温度下的第三位置特征，获取标定物的热膨胀比例系数，和环境温度与标准温度之间的温差，根据热膨胀比例系数、温差以及第三位置特征，得到标定物在世界坐标系下，在环境温度下，发生温度形变后的第一位置特征。

在一个实施例中，第一获取模块32还用于根据热膨胀比例系数和环境温度与标准温度之间的温差，得到标定物在环境温度下的位置变化关系，根据位置变化关系和第三位置特征，得到第一位置特征。

在一个实施例中，标定模块36还用于获取多组标定物的第一位置特征和第二位置特征；将多组第一位置特征和第二位置特征，输入扫描仪标定模型中，得到标定参数。

在一个实施例中，第二获取模块34还用于在环境温度下对标定物进行多角度成像，获得标定物在像素坐标系下，发生温度形变后的多组第二位置特征。

如图4所示，本申请实施例还提供了一种扫描仪标定系统40，该扫描仪标定系统包括标定物42、扫描仪44、温度传感器46、以及上述的数据处理装置48，其中：标定物42上设置有若干特征点；温度传感器46用于获取环境温度，并将环境温度以信号的形式传输至数据处理装置48；扫描仪44用于对标定物 42进行成像，以获得像素坐标系下，标定物42在环境温度下发生温度形变后，若干特征点的第二位置特征，并将第二位置特征传输至数据处理装置48。

具体地，该标定物42上的若干特征点用于提供该标定物42的位置特征，例如标定板上的角点或者标记点。通过使用温度传感器46测量标定物42所处于的环境温度，将环境温度传输至数据处理装置48，能够实时获取环境温度的具体数值，以及监控该环境温度的变化，从而能够在环境温度趋于稳定后再进行扫描仪44的标定。

另外地，在使用扫描仪44对标定物42进行成像之前，可以对该扫描仪44 进行开机预热，以降低标定过程中温度的变化对标定结果产生的影响。

另外，数据处理装置48通过接收环境温度信号和标定物42的第二位置特征，并对接收的数据进行处理，从而得到标定物42在环境温度下发生温度形变后，在世界坐标系和像素坐标系下的位置特征，并进一步计算得到扫描仪的标定参数。

上述扫描仪标定系统40，通过在标定物42上设置若干特征点，为扫描仪 44的标定提供标定物42的位置特征，通过使用温度传感器46来获取环境温度，并将该环境温度以信号的形式传输至数据处理装置48，从而监测该扫描仪标定系统40中，环境温度的变化，通过使用扫描仪44对标定物42进行成像，从而获得像素坐标系下，标定物42在环境温度下发生温度形变后的第二位置特征，利用数据处理装置48对接收的环境温度信号、第二位置特征进行处理，从而得到标定物42在环境温度下发生温度形变后，在世界坐标系和像素坐标系下对应的位置特征，进而计算出扫描仪44的标定参数，从而提高了在温度形变的影响下，扫描仪44标定的准确度。

在一个实施例中，温度传感器46设置于标定物42上，用于获取标定物42 的环境温度，数据处理装置48还用于获取标定物42的热膨胀比例系数，并接收温度传感器46获取的环境温度。

其中，数据处理装置48通过标定物42的热膨胀比例系数，和环境温度与标准温度的温差，计算得到标定物42在环境温度下，相对标准温度发生温度形变后对应的位置变化关系，从而确定该标定物42在世界坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第一位置特征。

另外地，在一个实施例中，标定物42为标定板，第二位置特征为标定板在像素坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第二三维坐标。

另外地，标定物42为标定杆，标定杆上设置有若干特征点，第二位置特征为标定杆在像素坐标系下，在环境温度下发生温度形变后，若干特征点之间的第二距离。

在一个实施例中，扫描仪标定系统40还包括显示装置，显示装置与数据处理装置进行数据传输，接收并显示数据处理装置计算的参数信息。

其中，通过显示装置对该扫描仪标定系统40的环境温度、位置变化关系等信息进行显示，能够便于在扫描仪44的标定过程中，实时观测环境温度对标定物所产生的影响。例如，可以在对扫描仪44开机预热后，观察该显示装置上的环境温度，知道该环境温度的数值趋于稳定后，再对该标定物42进行像素坐标系下的成像。

上述扫描仪标定系统40，将温度传感器46设置与标定物42上，获取标定物42的环境温度，以提高温度测量的准确度，通过数据处理装置48接收环境温度和热膨胀比例系数，以计算该标定物42在环境温度下发生形变的位置变化关系，通过连接显示装置，并将数据处理装置48中计算的参数信息进行显示，以对该环境温度的变化和标定物42发生的温度形变进行监测，从而提高了在温度形变的影响下，扫描仪标定的准确度。

如图5所示，本申请实施例提供了一种扫描仪标定方法，用于上述扫描仪标定系统，包括以下步骤：

步骤S510，将温度传感器设置于标定物上，以获取标定物的环境温度。

步骤S520，通过数据处理装置，计算标定物在世界坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第一位置特征。

步骤S530，使用扫描仪对标定物进行成像，以获得标定物在像素坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第二位置特征，并将第二位置特征传输至数据处理装置。

步骤S540，通过数据处理装置，根据第一位置特征和第二位置特征，计算扫描仪的标定参数。

上述扫描仪标定方法，将温度传感器设置于标定物上，获取标定物的环境温度，通过数据处理装置计算标定物在世界坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第一位置特征，使用扫描仪对标定物进行成像，获得标定物在像素坐标系下，在环境温度下发生温度形变后的第二位置特征，并通过数据处理装置，根据第一位置特征和第二位置特征，计算扫描仪的标定参数，从而提高了温度形变下扫描仪标定的准确度。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程 ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限， RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步 DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM (ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus) 直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种数据处理方法，用于对扫描仪进行标定，其特征在于，所述方法包括：

获取标定物在世界坐标系下，标准温度下的第三位置特征；

获取所述标定物的热膨胀比例系数，和环境温度与所述标准温度之间的温差，根据所述热膨胀比例系数、所述温差以及所述第三位置特征，得到所述标定物在所述世界坐标系下，在所述环境温度下，发生温度形变后的第一位置特征；

获取所述标定物在像素坐标系下，在所述环境温度下发生温度形变后的第二位置特征；

根据所述第一位置特征和所述第二位置特征，计算所述扫描仪的标定参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述热膨胀比例系数、所述温差以及所述第三位置特征，得到所述标定物在所述世界坐标系下，在所述环境温度下，发生温度形变后的第一位置特征，包括：

根据所述热膨胀比例系数和所述环境温度与所述标准温度之间的温差，得到所述标定物在所述环境温度下的位置变化关系，根据所述位置变化关系和所述第三位置特征，得到所述第一位置特征。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一位置特征和所述第二位置特征，计算所述扫描仪的标定参数，包括：

获取多组所述标定物的第一位置特征和第二位置特征；

将多组所述第一位置特征和第二位置特征，输入扫描仪标定模型中，得到所述标定参数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述获取所述标定物在像素坐标系下，在所述环境温度下发生温度形变后的第二位置特征，为在所述环境温度下对所述标定物进行多角度成像，获得所述标定物在所述像素坐标系下，发生温度形变后的多组第二位置特征。

5.一种数据处理装置，用于对扫描仪进行标定，其特征在于，包括第一获取模块、第二获取模块和标定模块；

所述第一获取模块，用于获取标定物在世界坐标系下，标准温度下的第三位置特征；获取所述标定物的热膨胀比例系数，和环境温度与所述标准温度之间的温差，根据所述热膨胀比例系数、所述温差以及所述第三位置特征，得到所述标定物在所述世界坐标系下，在所述环境温度下，发生温度形变后的第一位置特征；

所述第二获取模块，用于获取所述标定物在像素坐标系下，在所述环境温度下发生温度形变后的第二位置特征；

所述标定模块，用于根据所述第一位置特征和所述第二位置特征，计算所述扫描仪的标定参数。

6.一种扫描仪标定系统，其特征在于，所述系统包括标定物、扫描仪、温度传感器、以及权利要求5所述的数据处理装置，其中：

所述标定物上设置有若干特征点；

所述温度传感器用于获取环境温度，并将所述环境温度以信号的形式传输至所述数据处理装置；

所述扫描仪用于对所述标定物进行成像，以获得像素坐标系下，所述标定物在所述环境温度下发生温度形变后，所述若干特征点的第二位置特征，并将所述第二位置特征传输至所述数据处理装置。

7.根据权利要求6所述的扫描仪标定系统，其特征在于：

所述温度传感器设置于所述标定物上，用于获取所述标定物的环境温度；

所述数据处理装置还用于获取所述标定物的热膨胀比例系数，并接收所述温度传感器获取的所述环境温度。

8.根据权利要求6或7中任一项所述的扫描仪标定系统，其特征在于，所述标定物为标定板，所述第二位置特征为所述标定板在所述像素坐标系下，在所述环境温度下发生温度形变后的第二三维坐标。

9.根据权利要求6或7中任一项所述的扫描仪标定系统，其特征在于，所述标定物为标定杆，所述标定杆上设置有若干特征点，所述第二位置特征为所述标定杆在所述像素坐标系下，在所述环境温度下发生温度形变后，所述若干特征点之间的第二距离。

10.根据权利要求6或7中任一项所述的扫描仪标定系统，其特征在于，所述扫描仪标定系统还包括显示装置，所述显示装置与所述数据处理装置进行数据传输，接收并显示所述数据处理装置计算的参数信息。

11.一种扫描仪标定方法，用于权利要求6至10任一项所述的扫描仪标定系统，其特征在于，包括以下步骤：

将温度传感器设置于标定物上，以获取所述标定物的环境温度；

通过数据处理装置，获取标定物在世界坐标系下，标准温度下的第三位置特征；以及获取所述标定物的热膨胀比例系数，和环境温度与所述标准温度之间的温差，根据所述热膨胀比例系数、所述温差以及所述第三位置特征，得到所述标定物在所述世界坐标系下，在所述环境温度下，发生温度形变后的第一位置特征；

使用扫描仪对所述标定物进行成像，以获得所述标定物在像素坐标系下，在所述环境温度下发生温度形变后的第二位置特征，并将所述第二位置特征传输至所述数据处理装置；

通过数据处理装置，根据所述第一位置特征和所述第二位置特征，计算所述扫描仪的标定参数。

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