CN116309878A - 一种用于点云拼接的三维标定装置、点云拼接方法 - Google Patents

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CN116309878A CN202310294167.2A CN202310294167A CN116309878A CN 116309878 A CN116309878 A CN 116309878A CN 202310294167 A CN202310294167 A CN 202310294167A CN 116309878 A CN116309878 A CN 116309878A
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Abstract

本发明公开了一种用于点云拼接的三维标定装置、点云拼接方法。本申请所述点云拼接方法基于本申请所述三维标定装置实现。本申请所述三维标定装置所述装置包括：底座及设置在底座上的至少一个凸台和至少一个斜平面；每个凸台和每个斜平面上均设有视觉特征图。本申请所述三维标定装置带有视觉特征图的，可在单一位姿下提供完整视觉特征信息，相比于传统二维标定板，本申请提出的三维标定装置额外提供了更多的向量约束，让标定结果更加鲁棒。此外，本申请提供的三维标定装置携带点特征信息与平面特征信息，能提供拼接算法更丰富的信息源。同时，三维标定装置上的视觉特征信息可供视觉软件系统进行自动获取特征，减少标定流程及人为出错率。

Description

一种用于点云拼接的三维标定装置、点云拼接方法
技术领域
本申请涉及点云处理技术领域，具体而言，涉及一种用于点云拼接的三维标定装置、点云拼接方法。
背景技术
随着工业化进程的不断推进，质量检测成为当中不可或缺的环节之一，其目的在于藉由对生产过程进行监控以实现自动化控制，实现对产品的严格把控，提高产品稳定性。
传统的检测方式是人工检测，通过工人的人眼或手摸方式对目标产品进行判断，这种方法缺乏定量评价标准，主要依赖于工人自身经验，并且存在效率低问题，因此使用机器视觉检测也越来越普遍。
由于生产制造工艺提升，工业检测需求日渐多元且复杂，面对大尺度、单一视角与遮挡问题，多以视觉检测技术中的三维点云拼接方案解决。点云拼接主要目的是将两个三维传感器测量得到的数据转换到同一个坐标系下处理并显示。常见的标定方法是利用标定物进行标定，主从相机拍到的共同视觉特征后计算两传感器之间的刚体变换参数，传统方法多数依赖于二维标定板进行标定，然而这种方式需要将标定板以各种不同位姿下进行标定，过程繁琐且容易出错。
传统三维标定物具有高精度、高鲁棒等特性，过去用于相机三维成像标定，但实际制作上对尺寸要求高，需要较高的工艺水平，并且有价格贵等问题。
为此，需要一种可在单一视角下提供完整视觉特征并且能实现自动获取特征并且制作容易、低成本的三维标定物。
发明内容
本申请的目的在于提供一种用于点云拼接的三维标定装置、点云拼接方法，通过采用带有三维视觉特征的三维标定装置，在单一视角下提供完整视觉特征信息，以提高标定结果的鲁棒性，从而提高点云拼接效率。
本申请提供了一种用于点云拼接的三维标定装置，所述装置包括：底座及设置在底座上的至少一个凸台和至少一个斜平面；
所述斜平面的朝向各不相同；
每个凸台和每个斜平面上均设有视觉特征图。
可选地，所述底座为方形底座，所述凸台为四个；
所述四个凸台设置在底座的四个角上。
可选地，假设用于点云拼接扫描的相机的最佳工作景深为Df
所述四个凸台高度分别为Df、0.75Df、0.5Df和0.25Df。
可选地，所述斜平面为三个；三个斜平面在所述底座上分散设置。
可选地，所述三个斜平面的平面向量互不平行。
可选地，所述视觉特征图中包括DM码、圆形标志点、矩形；
所述DM码携带当前标定序列号和自定义标定信息方便计算机视觉软件定位特征
所述圆形标志点提供点云拼接标定中的点特征；
所述矩形提供点云拼接标定中的平面特征。
可选地，所述视觉特征图中包括一个DM码、四个圆形标志点、一个矩形。
可选地，所述视觉特征图为正方形视觉特征图；
所述四个圆形标志点分别为第一圆形标志点、第二圆形标志点、第三圆形标志点、第四圆形标志点；
所述DM码与第四圆形标志点设在同一行；
所述第一圆形标志点与矩形设置在同一行；
所述第二圆形标志点与第三圆形标志点设置在同一行；
所述DM码与第二圆形标志点、第一圆形标志点设置在同一列；
所述第四圆形标志点与矩形、第三圆形标志点设置在同一列；
所述视觉特征图边长为Lb；
所述DM码为正方形，其边长为0.35Lb；
所述DM码与第一圆形标志点、第二圆形标志点竖直方向对齐；
所述DM码与第四圆形标志点水平对齐；
所述第一圆形标志点、第二圆形标志点、第三圆形标志点、第四圆形标志点的直径均为0.26Lb；
所述矩形长宽分别为0.26Lb与0.57Lb；
所述第一圆形标志点与第二圆形标志点的垂直距离为0.3Lb，第二圆形标志点与第三圆形标志点的水平距离为0.5Lb，第三圆形标志点与第四圆形标志点的垂直距离为0.63Lb。
第二方面，本申请还提供了一种点云拼接方法，所述方法包括：
将所述用于点云拼接的三维标定装置放置主从相机视野重叠区域；
主从相机分别对所述用于点云拼接的三维标定装置进行拍摄，获得所述用于点云拼接的三维标定装置表面纹理信息与点云信息；
根据所述用于点云拼接的三维标定装置上的DM码，获得已分组的匹配点和平面信息，使主从相机匹配特征一一对应；
根据获得的匹配特征将特征信息代入配准矩阵进行优化求解，获得配准参数；
将配准参数应用于从相机点云，完成点云拼接。
可选地，所述用于点云拼接的三维标定装置包括：底座及设置在底座上的至少一个凸台和至少一个斜平面；
所述斜平面的朝向各不相同；
每个凸台和每个斜平面上均设有视觉特征图。
可选地，所述底座为方形底座，所述凸台为四个；
所述四个凸台设置在底座的四个角上。
可选地，假设用于点云拼接扫描的相机的最佳工作景深为Df
所述四个凸台高度分别为Df、0.75Df、0.5Df和0.25Df。
可选地，所述斜平面为三个；三个斜平面在所述底座上分散设置。
可选地，所述三个斜平面的平面向量互不平行。
可选地，所述视觉特征图中包括DM码、圆形标志点、矩形；
所述DM码携带当前标定序列号和自定义标定信息方便计算机视觉软件定位特征
所述圆形标志点提供点云拼接标定中的点特征；
所述矩形提供点云拼接标定中的平面特征。
可选地，所述视觉特征图中包括一个DM码、四个圆形标志点、一个矩形。
可选地，所述视觉特征图为正方形视觉特征图；
所述四个圆形标志点分别为第一圆形标志点、第二圆形标志点、第三圆形标志点、第四圆形标志点；
所述DM码与第四圆形标志点设在同一行；
所述第一圆形标志点与矩形设置在同一行；
所述第二圆形标志点与第三圆形标志点设置在同一行；
所述DM码与第二圆形标志点、第一圆形标志点设置在同一列；
所述第四圆形标志点与矩形、第三圆形标志点设置在同一列；
所述视觉特征图边长为Lb；
所述DM码为正方形，其边长为0.35Lb；
所述DM码与第一圆形标志点、第二圆形标志点竖直方向对齐；
所述DM码与第四圆形标志点水平对齐；
所述第一圆形标志点、第二圆形标志点、第三圆形标志点、第四圆形标志点的直径均为0.26Lb；
所述矩形长宽分别为0.26Lb与0.57Lb；
所述第一圆形标志点与第二圆形标志点的垂直距离为0.3Lb，第二圆形标志点与第三圆形标志点的水平距离为0.5Lb，第三圆形标志点与第四圆形标志点的垂直距离为0.63Lb。
由上可知，本申请提供的一种用于点云拼接的三维标定装置、点云拼接方法。本申请所述点云拼接方法基于本申请所述三维标定装置实现。本申请所述三维标定装置带有视觉特征图的，可在单一位姿下提供完整视觉特征信息，相比于传统二维标定板，本申请提出的三维标定装置额外提供了更多的向量约束，让标定结果更加鲁棒。此外，由于待拼接的三维传感相机已事先标定，因此对于点云拼接标定装置而言不需极高的加工精度,对比于传统三维标定件而言，本申请提供的三维标定装置携带点特征信息与平面特征信息，能提供拼接算法更丰富的信息源。同时，三维标定装置上的视觉特征信息可供视觉软件系统进行自动获取特征，减少标定流程及人为出错率。最后，相比于传统以二维标定板利用随机位姿标定，本申请提供的三维标定装置的视觉特征在空间上带有固定的比例关系，标定结果参数较为鲁棒。
本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种用于点云拼接的三维标定装置示意图；
图2为本申请实施例提供的视觉特征图示意图。
图3为本申请实施例提供的一种点云拼接方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做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。
应注意到，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参照图1，为本申请一些实施例中的用于点云拼接的三维标定装置示意图。
所述装置包括：底座11及设置在底座11上的至少一个凸台12和至少一个斜平面13；
每个凸台12和每个斜平面13上均设有视觉特征图2。
需要说明的是，本申请针对传统二位标定板需要将标定板以各种不同位姿下进行标定的缺陷，本申请提出一种用于点云拼接的三维标定装置，以减少标定时间且提高三维标定物的特征。本申请所述装置基于底座11，然后在底座11上设置凸台12和斜平面13；所述凸台12和斜平面13上设置视觉特征图2，通过将视觉特征图2设置在不同方向不同位置的凸台12或斜平面13上，以实现不同角度的三维标定。
需要说明的是，本申请所述用于点云拼接的三维标定装置，一般用于工业检测，由于生产制造工艺提升，工业检测需求日渐多元且复杂，面对大尺度、单一视角与遮挡问题,多以视觉检测技术中的三维点云拼接方案解决，点云拼接主要目的是将两个三维传感器测量得到的数据转换到同一个坐标系下处理并显示。所以，本申请所述两个三维传感器测量一般为两个三维相机。
根据本发明实施例，所述底座为方形底座，所述凸台12为四个；所述四个凸台12设置在底座11的四个角上。
需要说明的是，本申请通过在所述底座11的四个角上设置凸台12，以便于实现所述三维标定装置的定位。
根据本发明实施例，假设用于点云拼接扫描的相机的最佳工作景深为Df；所述四个凸台12高度分别为Df、0.75Df、0.5Df和0.25Df。
需要说明的是，为了保证两个三维相机可同时清晰捕捉到所述三维标定装置上的视觉特征图的视觉特征，所以所述凸台12高度及底座尺寸由三维相机视野与最佳工作景深范围决定。
首先，所述底座11应可以全部在相机的视野范围内，底座尺寸过大显然不能满足要求，尺寸过小不利于识别。其次，假设相机的最佳工作景深为Df，则所述凸台12的尺寸为Df、0.75Df、0.5Df和0.25Df。
根据本发明实施例，所述斜平面13为三个；三个斜平面13在所述底座11上分散设置。所述三个斜平面13的平面向量互不平行。
需要说明的是，由于在时间检测平台的安装过程中，常有两三维相机存在角度倾斜，此时为了避免平面特征被遮挡的问题，基于两个三维相机的相对位置计算出三个斜平面13的倾斜角度，并且限制斜平面13向量互不平行，同时斜面的位置必须分散，以保证获取有用的平面特征信息。
根据本发明实施例，所述视觉特征图2中包括DM码25、圆形标志点、矩形26；
所述DM码25携带当前标定序列号和自定义标定信息方便计算机视觉软件定位特征；
所述圆形标志点提供点云拼接标定中的点特征；
所述矩形26提供点云拼接标定中的平面特征。
需要说明的是，所述DM码25即Data Matrix码，所述DM码25内携带当前标定序列号和自定义标定信息方便计算机视觉软件定位特征，而圆形标志点与矩形区域提供拼接标定中的点特征和平面特征。双相机拍摄标定块后，经由计算机识别并排序标定特征，将主从相机特征一一对应代入到标定算法中，即可完成点云拼接标定。
根据本发明实施例，所述视觉特征图中包括一个DM,25、四个圆形标志点、一个矩形26。
根据本发明实施例，所述视觉特征图为正方形视觉特征图；
所述四个圆形标志点分别为第一圆形标志点21、第二圆形标志点22、第三圆形标志点23、第四圆形标志点24；
所述DM码25与第四圆形标志点24设在同一行；
所述第一圆形标志点21与矩形26设置在同一行；
所述第二圆形标志点22与第三圆形标志点23设置在同一行；
所述DM码25与第二圆形标志点22、第一圆形标志点21设置在同一列；
所述第四圆形标志点24与矩形26、第三圆形标志点23设置在同一列；
所述视觉特征图2边长为Lb；
所述DM码25为正方形，其边长为0.35Lb；
所述DM码25与第一圆形标志点21、第二圆形标志点22竖直方向对齐；
所述DM码25与第四圆形标志点水平对齐；
所述第一圆形标志点21、第二圆形标志点22、第三圆形标志点23、第四圆形标志点24的直径均为0.26Lb；
所述矩形26长宽分别为0.26Lb与0.57Lb；
所述第一圆形标志点21与第二圆形标志点22的垂直距离为0.3Lb，第二圆形标志点22与第三圆形标志点23的水平距离为0.5Lb，第三圆形标志点23与第四圆形标志点24的垂直距离为0.63Lb。
需要说明的是，本申请中每单组视觉特征中带有一个Data Matrix(DM)码，四个圆形标志点以及一个矩形26，为了实现自动识别特征及排序，将图形相对位置关系固定。
此外，视觉特征图比例与自动获取特征算法有密切关联，作为一个具体的实施例，本申请以优选的位置关系为例，如图2所示，所述底座板边长记为Lb,DM码边长为0.35Lb并与第一圆形标志点21、第二圆形标志点22垂直方向对齐，与第四圆形标志点24水平对齐；四个圆形标志点直径为0.26Lb,矩形26长宽分别为0.26Lb与0.57Lb,第一圆形标志点21与第二圆形标志点22的竖直方向距离为0.3Lb，第二圆形标志点22与第三圆形标志点23的水平距离为0.505Lb，可以近似的看做0.5Lb，第三圆形标志点23与第四圆形标志点24垂直距离为0.63Lb。
请参照图3，为本申请一些实施例中的点云拼接方法的流程图。
所述方法包括：
S101：将所述用于点云拼接的三维标定装置放置主从相机视野重叠区域；
S102：主从相机分别对所述用于点云拼接的三维标定装置进行拍摄，获得所述用于点云拼接的三维标定装置表面纹理信息与点云信息；
S103：根据所述用于点云拼接的三维标定装置上的DM码，获得已分组的匹配点和平面信息，使主从相机匹配特征一一对应；
S104：根据获得的匹配特征将特征信息代入配准矩阵进行优化求解，获得配准参数；
S105：将配准参数应用于从相机点云，完成点云拼接。
需要说明的是，步骤S104可依照场景工况改变参数解算方法。
根据本发明实施例，所述用于点云拼接的三维标定装置包括：
底座11及设置在底座11上的至少一个凸台12和至少一个斜平面13；
每个凸台12和每个斜平面13上均设有视觉特征图2。
需要说明的是，本申请针对传统二位标定板需要将标定板以各种不同位姿下进行标定的缺陷，本申请提出一种用于点云拼接的三维标定装置，以减少标定时间且提高三维标定物的特征。本申请所述装置基于底座11，然后在底座11上设置凸台12和斜平面13；所述凸台12和斜平面13上设置视觉特征图2，通过将视觉特征图2设置在不同方向不同位置的凸台12或斜平面13上，以实现不同角度的三维标定。
需要说明的是，本申请所述用于点云拼接的三维标定装置，一般用于工业检测，由于生产制造工艺提升，工业检测需求日渐多元且复杂，面对大尺度、单一视角与遮挡问题,多以视觉检测技术中的三维点云拼接方案解决，点云拼接主要目的是将两个三维传感器测量得到的数据转换到同一个坐标系下处理并显示。所以，本申请所述两个三维传感器测量一般为两个三维相机。
根据本发明实施例，所述底座为方形底座，所述凸台12为四个；所述四个凸台12设置在底座11的四个角上。
需要说明的是，本申请通过在所述底座11的四个角上设置凸台12，以便于实现所述三维标定装置的定位。
根据本发明实施例，假设用于点云拼接扫描的相机的最佳工作景深为Df；所述四个凸台12高度分别为Df、0.75Df、0.5Df和0.25Df。
需要说明的是，为了保证两个三维相机可同时清晰捕捉到所述三维标定装置上的视觉特征图的视觉特征，所以所述凸台12高度及底座尺寸由三维相机视野与最佳工作景深范围决定。
首先，所述底座11应可以全部在相机的视野范围内，底座尺寸过大显然不能满足要求，尺寸过小不利于识别。其次，假设相机的最佳工作景深为Df，则所述凸台12的尺寸为Df、0.75Df、0.5Df和0.25Df。
根据本发明实施例，所述斜平面13为三个；三个斜平面13在所述底座11上分散设置。所述三个斜平面13的平面向量互不平行。
需要说明的是，由于在时间检测平台的安装过程中，常有两三维相机存在角度倾斜，此时为了避免平面特征被遮挡的问题，基于两个三维相机的相对位置计算出三个斜平面13的倾斜角度，并且限制斜平面13向量互不平行，同时斜面的位置必须分散，以保证获取有用的平面特征信息。
根据本发明实施例，所述视觉特征图2中包括DM码25、圆形标志点、矩形26；
所述DM码25携带当前标定序列号和自定义标定信息方便计算机视觉软件定位特征；
所述圆形标志点提供点云拼接标定中的点特征；
所述矩形26提供点云拼接标定中的平面特征。
需要说明的是，所述DM码25即Data Matrix码，所述DM码25内携带当前标定序列号和自定义标定信息方便计算机视觉软件定位特征，而圆形标志点与矩形区域提供拼接标定中的点特征和平面特征。双相机拍摄标定块后，经由计算机识别并排序标定特征，将主从相机特征一一对应代入到标定算法中，即可完成点云拼接标定。
根据本发明实施例，所述视觉特征图中包括一个DM,25、四个圆形标志点、一个矩形26。
根据本发明实施例，所述视觉特征图为正方形视觉特征图；
所述四个圆形标志点分别为第一圆形标志点21、第二圆形标志点22、第三圆形标志点23、第四圆形标志点24；
所述DM码25与第四圆形标志点24设在同一行；
所述第一圆形标志点21与矩形26设置在同一行；
所述第二圆形标志点22与第三圆形标志点23设置在同一行；
所述DM码25与第二圆形标志点22、第一圆形标志点21设置在同一列；
所述第四圆形标志点24与矩形26、第三圆形标志点23设置在同一列；
所述视觉特征图2边长为Lb；
所述DM码25为正方形，其边长为0.35Lb；
所述DM码25与第一圆形标志点21、第二圆形标志点22竖直方向对齐；
所述DM码25与第四圆形标志点水平对齐；
所述第一圆形标志点21、第二圆形标志点22、第三圆形标志点23、第四圆形标志点24的直径均为0.26Lb；
所述矩形26长宽分别为0.26Lb与0.57Lb；
所述第一圆形标志点21与第二圆形标志点22的垂直距离为0.3Lb，第二圆形标志点22与第三圆形标志点23的水平距离为0.5Lb，第三圆形标志点23与第四圆形标志点24的垂直距离为0.63Lb。
需要说明的是，本申请中每单组视觉特征中带有一个Data Matrix(DM)码，四个圆形标志点以及一个矩形26，为了实现自动识别特征及排序，将图形相对位置关系固定。
此外，视觉特征图比例与自动获取特征算法有密切关联，作为一个具体的实施例，本申请以优选的位置关系为例，所述底座板边长记为Lb，DM码边长为0.35Lb并与第一圆形标志点21、第二圆形标志点22垂直方向对齐，与第四圆形标志点24水平对齐；四个圆形标志点直径为0.26Lb,矩形26长宽分别为0.26Lb与0.57Lb,第一圆形标志点21与第二圆形标志点22的竖直方向距离为0.3Lb，第二圆形标志点22与第三圆形标志点23的水平距离为0.505Lb，可以近似的看做0.5Lb，第三圆形标志点23与第四圆形标志点24垂直距离为0.63Lb。
由上可知，本申请提供的一种用于点云拼接的三维标定装置、点云拼接方法。本申请所述点云拼接方法基于本申请所述三维标定装置实现。本申请所述三维标定装置带有视觉特征图的，可在单一位姿下提供完整视觉特征信息，相比于传统二维标定板，本申请提出的三维标定装置额外提供了更多的向量约束，让标定结果更加鲁棒。此外，由于待拼接的三维传感相机已事先标定，因此对于点云拼接标定装置而言不需极高的加工精度,对比于传统三维标定件而言，本申请提供的三维标定装置携带点特征信息与平面特征信息，能提供拼接算法更丰富的信息源。同时，三维标定装置上的视觉特征信息可供视觉软件系统进行自动获取特征，减少标定流程及人为出错率。最后，相比于传统以二维标定板利用随机位姿标定，本申请提供的三维标定装置的视觉特征在空间上带有固定的比例关系，标定结果参数较为鲁棒。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备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，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元；既可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、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。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括至少一个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。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种用于点云拼接的三维标定装置，其特征在于，所述装置包括：底座及设置在底座上的至少一个凸台和至少一个斜平面；
所述斜平面的朝向各不相同；
每个凸台和每个斜平面上均设有视觉特征图。
2.根据权利要求1所述的一种用于点云拼接的三维标定装置，其特征在于，所述底座为方形底座，所述凸台为四个；
所述四个凸台设置在底座的四个角上。
3.根据权利要求2所述的一种用于点云拼接的三维标定装置，其特征在于，假设用于点云拼接扫描的相机的最佳工作景深为Df
所述四个凸台高度分别为Df、0.75Df、0.5Df和0.25Df。
4.根据权利要求3所述的一种用于点云拼接的三维标定装置，其特征在于，所述斜平面为三个；三个斜平面在所述底座上分散设置。
5.根据权利要求4所述的一种用于点云拼接的三维标定装置，其特征在于，所述三个斜平面的平面向量互不平行。
6.根据权利要求5所述的一种用于点云拼接的三维标定装置，其特征在于，所述视觉特征图中包括DM码、圆形标志点、矩形；
所述DM码携带当前标定序列号和自定义标定信息方便计算机视觉软件定位特征
所述圆形标志点提供点云拼接标定中的点特征；
所述矩形提供点云拼接标定中的平面特征。
7.根据权利要求6所述的一种用于点云拼接的三维标定装置，其特征在于，所述视觉特征图中包括一个DM码、四个圆形标志点、一个矩形。
8.根据权利要求7所述的一种用于点云拼接的三维标定装置，其特征在于，所述视觉特征图为正方形视觉特征图；
所述四个圆形标志点分别为第一圆形标志点、第二圆形标志点、第三圆形标志点、第四圆形标志点；
所述DM码与第四圆形标志点设在同一行；
所述第一圆形标志点与矩形设置在同一行；
所述第二圆形标志点与第三圆形标志点设置在同一行；
所述DM码与第二圆形标志点、第一圆形标志点设置在同一列；
所述第四圆形标志点与矩形、第三圆形标志点设置在同一列；
所述视觉特征图边长为Lb；
所述DM码为正方形，其边长为0.35Lb；
所述DM码与第一圆形标志点、第二圆形标志点竖直方向对齐；
所述DM码与第四圆形标志点水平对齐；
所述第一圆形标志点、第二圆形标志点、第三圆形标志点、第四圆形标志点的直径均为0.26Lb；
所述矩形长宽分别为0.26Lb与0.57Lb；
所述第一圆形标志点与第二圆形标志点的垂直距离为0.3Lb，第二圆形标志点与第三圆形标志点的水平距离为0.5Lb，第三圆形标志点与第四圆形标志点的垂直距离为0.63Lb。
9.一种点云拼接方法，其特征在于，所述方法包括：
将用于点云拼接的三维标定装置放置主从相机视野重叠区域；
主从相机分别对所述用于点云拼接的三维标定装置进行拍摄，获得所述用于点云拼接的三维标定装置表面纹理信息与点云信息；
根据所述用于点云拼接的三维标定装置上的DM码，获得已分组的匹配点和平面信息，使主从相机匹配特征一一对应；
根据获得的匹配特征将特征信息代入配准矩阵进行优化求解，获得配准参数；
将配准参数应用于从相机点云，完成点云拼接。
10.根据权利要求9所述的一种点云拼接方法，其特征在于，所述用于点云拼接的三维标定装置包括：底座及设置在底座上的至少一个凸台和至少一个斜平面；
所述斜平面的朝向各不相同；
每个凸台和每个斜平面上均设有视觉特征图。
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