CN114155229A

CN114155229A - 一种基于智能3d视觉在3d眼镜部品生产中的校准方法

Info

Publication number: CN114155229A
Application number: CN202111486349.7A
Authority: CN
Inventors: 姚绪松; 陈方; 代勇; 刘聪; 蓝猷凤
Original assignee: Shenzhen Qb Precision Industrial Co ltd
Current assignee: Qunbin Intelligent Manufacturing Technology Suzhou Co ltd
Priority date: 2021-12-07
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2041-12-07
Also published as: CN114155229B

Abstract

本申请提供了一种基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法，包括如下步骤：依据3D眼镜创建一标准模型；划分所述标准模型为多个不同的扫描区域；单独扫描多个不同的扫描区域，并相应的生成多个图像信息；拼接多个图像信息以形成校准图像；获取校准图像中的特征点，并依据特征点对3D眼镜的执行设备进行校准。上述提供的基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法通过依据3D眼镜创建一标准模型，并将标准模型分多个扫描区域，通过单独扫描多个扫描区域并生成多个图像信息，通过将多个图像信息拼接以形成能对执行设备校准的校准图像，且上述校准方法通过多次局部的扫描，得到精准的3D眼镜的模型，从而增加对执行设备的校准精度。

Description

一种基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法

【技术领域】

本申请涉及3D视觉技术领域，尤其涉及一种基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法。

【背景技术】

3D眼镜采用了当今最先进的“时分法”，通过3D眼镜与显示器同步的信号来实现。当显示器输出左眼图像时，左眼镜片为透光状态，而右眼为不透光状态，而在显示器输出右眼图像时，右眼镜片透光而左眼不透光，这样两只眼镜就看到了不同的游戏画面。3D眼镜在生产及制造过程中，需要使用执行设备来制造出一定规格的眼镜。而当执行设备存在一定的偏差时，会导致生产出的眼镜在质量上存在一定的缺陷。而现有的方式中，很难对3D眼镜的执行设备进行校准，从而在执行设备运行一段时间并出现损伤时，会严重影响制造出的3D眼镜的质量。

【发明内容】

有鉴于此，有必要提供一种能精准校准基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法，以解决上述问题。

本申请的实施例提供一种基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法，包括如下步骤：

依据3D眼镜创建一标准模型；

划分所述标准模型为多个不同的扫描区域；

单独扫描多个所述不同的扫描区域，并相应的生成多个图像信息；

拼接多个所述图像信息以形成校准图像；

获取所述校准图像中的特征点，并依据所述特征点对3D眼镜的执行设备进行校准。

在本申请的至少一个实施例中，所述标准模型包括底座和固定于所述底座上的多个定位柱；

多个所述定位柱用于围设于所述底座上，以形成与所述3D眼镜形状一致的模型。

在本申请的至少一个实施例中，多个所述定位柱通过胶水粘接于所述底座上。

在本申请的至少一个实施例中，步骤“依据3D眼镜创建一标准模型”包括步骤：

获取所述3D眼镜的外部轮廓信息及高度尺寸信息；

依据所述外部轮廓信息及所述高度尺寸信息固定所述定位柱于所述底座上。

在本申请的至少一个实施例中，步骤“依据所述外部轮廓信息及所述高度尺寸信息固定所述定位柱于所述底座上”之后还包括步骤：

选取所述定位柱的中心孔，并将所述中心孔作为所述特征点。

在本申请的至少一个实施例中，步骤“划分所述标准模型为多个不同的扫描区域”包括步骤：

根据多个所述定位柱的设置位置，将相互靠近的多个所述定位柱划分为多个不同的扫描区域。

在本申请的至少一个实施例中，所述扫描区域内包含至少三组所述定位柱。

在本申请的至少一个实施例中，步骤“单独扫描多个所述不同的扫描区域，并相应的生成多个图像信息”包括步骤：

依次选取每两个不同的所述扫描区域的公共部分作为重叠区；

扫描包括所述重叠区的影像并生成任一所述的图像信息。

在本申请的至少一个实施例中，步骤“拼接多个所述图像信息以形成校准图像”包括步骤：

拼接任意两个所述图像信息于其相同的重叠部分上。

在本申请的至少一个实施例中，步骤“获取所述校准图像中的特征点，并依据所述特征点对3D眼镜的执行设备进行校准”之后还包括步骤：

依据所述特征点校准设备执行头。

上述提供的基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法通过依据3D眼镜创建一标准模型，并将标准模型分多个扫描区域，通过单独扫描多个扫描区域并生成多个图像信息，通过将多个图像信息拼接以形成能对执行设备校准的校准图像，且上述校准方法通过多次局部的扫描，得到精准的3D眼镜的模型，从而增加对执行设备的校准精度。

【附图说明】

图1为本申请一实施例中基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法的流程框图。

图2为图1所示的校准方法中标准模型的立体结构示意图。

【主要元件符号说明】

100、标准模型；10、底座；20、定位柱。

【具体实施方式】

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“顶”、“底”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、以及类似的表述只是为了说明的目的。

依据3D眼镜创建一标准模型；

划分所述标准模型为多个不同的扫描区域；

拼接多个所述图像信息以形成校准图像；

下面结合附图，对本申请的一些实施例作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，一种基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法，包括如下步骤：

S10：依据3D眼镜创建一标准模型100。

S20：划分所述标准模型100为多个不同的扫描区域。

S30：单独扫描多个所述不同的扫描区域，并相应的生成多个图像信息。

S40：拼接多个所述图像信息以形成校准图像。

S50：获取所述校准图像中的特征点，并依据所述特征点对3D眼镜的执行设备进行校准。

需要说明的是，在3D视觉校准过程中，需要使用3D相机对待校准的设备进行扫描拍照。当拍照的数量小于或等于四副时，常规的拼接过程不会产生超过项目需求的误差，从而正常的完成图像的拼接。而本申请中的3D眼镜存在多处曲面，当控制扫描拍照的数量在四副以下时，会造成扫描拍照的图像不清晰的问题，而当扫描拍照的数量在四副以上时，采用常规的拼接方法则会产生超过项目需求的误差，从而影响3D视觉校准的精度。对此，上述方案通过创建一标准模型100，并将该标准模型100划分为不同的扫描区域，以通过多次单独的对不同的扫描区域进行高精度的扫描拍照，并使用特征点的方式实现多个图像的拼接，即保证了图像采集的精度，又防止多个图像在拼接时产生超过项目需求的误差的问题。

请参阅图1和图2，进一步地，标注模型包括底座10和固定于底座10上的多个定位柱20。其中，底座10用于承载多个定位柱20，多个定位柱20依据3D眼镜的具体形状固定于底座10上的相应位置，以使固定于底座10上的多个定位柱20围设形成与3D眼镜形状一致的模型，从而校准对该3D眼镜执行的设备。

在一实施例中，3D眼镜包括但不限于AR眼镜或VR眼镜，还可为其他具有3D视角的眼镜等。

在一实施例中，多个定位柱20通过胶水粘接于底座10上，且其中，部分定位柱20垂直于底座10，另一部分定位柱20与底座10成角度设置。可以理解的是，多个定位柱20与底座10的固定方式不限于此，如在另一实施例中，底座10上开设有多个安装孔，多个定位柱20插设并固定于多个安装孔内。

在一实施例中，底座10大致为矩形体的块状结构，但显然并不限于此，如在另一实施例中，底座10还可为椭圆体的结构等。

进一步地，步骤S10包括步骤：

S11：获取3D眼镜的外部轮廓信息及高度尺寸信息。

S12：依据外部轮廓信息及高度尺寸信息固定定位柱20于底座10上。

需要说明的是，为了得到与3D眼镜形状一致的模型，需要选取3D眼镜各部位的外部轮廓及各部位的高度及尺寸信息，以通过将多个不同长度的定位柱20固定于底座10上的不同位置，以使多个定位柱20远离底座10的端面共同围设成与3D眼镜形状一致的模型，以校准相应的执行设备。

进一步地，步骤S12之后还包括步骤：

S121：选取定位柱20的中心孔，并将中心孔作为特征点。

需要说明的是，为了确保多个定位柱20形成的模型的准确性，需要对成形的模型进行检测，以防止模型出现偏差而导致在校准执行设备时，出现执行设备校准误差的问题。优选的，通过选取定位柱20的中心孔作为特征点，以便于在定位柱20上开设上述孔位，也能更好的通过中心孔检测到多个定位柱20的位置。进一步地，上述方案在部分定位柱20上开设中心孔，并在另一部分定位柱20的中心线位置上设置“十”字标，以对多个定位柱20进行定位标记。更进一步地，在模型精度检测时，通过将标准模型100放置于指定的校测仪器内，并通过计算机算法抓取上述的中心孔及“十”字标以获取该定位柱20的具体设置位置，从而更好的判断标准模型100的精度，以在校准执行设备时，更好的保证执行设备校准的精度。

可以理解的是，特征点的设置方式不限于此，如在另一实施例中，还可在多个定位柱20上设置如“－”或其他形状的标示以配合相应的算法程序获取多个定位柱20的位置。

步骤S20包括步骤：

S21：根据多个定位柱20的设置位置，将相互靠近的定位柱20划分为多个不同的扫描区域。

需要说明的是，通过设置于底座10上的多个定位柱20进行划分区域，从而可以减少在底座10上标记的繁琐操作，从而便于区域的划分。并且通过划分定位柱20的方式，使得划分区域后，各个区域存在明显的定位柱20分布差异，从而使得区域划分更为明显，减少因为区域不明显导致的检测精度差的问题。

进一步地，通过将标准模型100划分为多个不同的区域，并通过3D相机扫描各个不同区域以形成相应的模型，使得形成的模型的显示范围相对较小，以在3D相机具有相同的焦距状态下能最大化的增加模型的清晰度。

更进一步地，扫描区域内包括至少三组定位柱20，以使形成的不同图像存在较多重叠部分，从而在后续的图像拼接过程中，在将特征重合较多的重叠部分拼接时，能最大化的保证各图像拼接的质量。

需要说明的是，使用的3D相机存在一定的扫描范围，为了保证在视野范围内存在至少三个定位柱20以便于两个图像的拼接，又尽可能的减少扫描拍照的次数，优选的，可以通过减小定位柱20的直径以使三个定位柱20同时落入3D相机的扫描范围内。

进一步地，步骤S30包括步骤：

S31：依次选取每两个不同的所述扫描区域的公共部分作为重叠区。

S32：扫描包括所述重叠区的影像并生成任一所述的图像信息。

需要说明的是，在3D相机的扫描拍照过程中，3D相机第一次拍照获得的影像为A(图未示)，在第二次拍照时，将影像A的部分区域作为重叠区域并扫描至第二次的影像中，以使第二次扫描的影像与第一次扫描的影像存在一些重叠的区域，以便于后续的拼接。

进一步地，步骤S40包括步骤：

S41：拼接任意两个图像信息于其相同的重叠部分上。

需要说明的是，两个图像信息通过将其相同的重叠部分进行对照并使两个图像信息相同的部分组合在一起，从而使从不同角度扫描的图像上的不同部位能完全对照起来，从而在多附图像的组合下，实现校准图像的拼接，且通过上述方法拼接的校准图像与3D眼镜在外形及尺寸上一致。

步骤S50之后还包括步骤：

S51：依据特征点校准设备执行头，

在校准执行设备后，通过上述的校准模型还可校准相应的执行头，从而增加校准模型的校准对象，增加了其适用性。

以上所述的仅是本申请的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本申请的保护范围。

Claims

1.一种基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

依据3D眼镜创建一标准模型；

划分所述标准模型为多个不同的扫描区域；

拼接多个所述图像信息以形成校准图像；

2.根据权利要求1所述的基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法，其特征在于，所述标准模型包括底座和固定于所述底座上的多个定位柱；

3.根据权利要求2所述的基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法，其特征在于，多个所述定位柱通过胶水粘接于所述底座上。

4.根据权利要求2所述的基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法，其特征在于，步骤“依据3D眼镜创建一标准模型”包括步骤：

获取所述3D眼镜的外部轮廓信息及高度尺寸信息；

5.根据权利要求4所述的基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法，其特征在于，步骤“依据所述外部轮廓信息及所述高度尺寸信息固定所述定位柱于所述底座上”之后还包括步骤：

6.根据权利要求2所述的基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法，其特征在于，步骤“划分所述标准模型为多个不同的扫描区域”包括步骤：

7.根据权利要求6所述的基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法，其特征在于，所述扫描区域内包含至少三组所述定位柱。

8.根据权利要求1所述的基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法，其特征在于，步骤“单独扫描多个所述不同的扫描区域，并相应的生成多个图像信息”包括步骤：

扫描包括所述重叠区的影像并生成任一所述的图像信息。

9.根据权利要求8所述的基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法，其特征在于，步骤“拼接多个所述图像信息以形成校准图像”包括步骤：

拼接任意两个所述图像信息于其相同的重叠部分上。

10.根据权利要求1所述的基于智能3D视觉在3D眼镜部品生产中的校准方法，其特征在于，步骤“获取所述校准图像中的特征点，并依据所述特征点对3D眼镜的执行设备进行校准”之后还包括步骤：

依据所述特征点校准设备执行头。