三维激光扫描系统参数标定及成像测试

李晋 刘家顺 黄苏军 谢尚佐

摘要 三维激光扫描技术是一项新兴而且前景非常可观的技术，在逆向工程、工程测绘、三维重建及虚拟现实等领域应用日益广泛，在三维激光扫描系统中各参数的标定对于实验结果往往产生影响是决定性的，本文主要对三维激光扫描的系统参数进行标定以提高精度，并提出了一种新的标定模板与算法，针对低成本三维激光扫描系统提出了降低误差的方法，实验结果表明，该标定方法较好的实现了三维激光扫描系统的参数标定和精度提高，与国外同类型低成本三维激光扫描仪Ciclop相比，精度有显著提升。

[关键词]三维激光扫描 激光三角法 系统参数标定精度

1 引言

三维激光扫描系统由于能够快速恢复物体的三维模型，并且精度较高，近年来在工程测绘、模型分析和虚拟現实等领域广泛应用，国内外许多实验室进行大量研究，基于激光扫描技术的三维重建技术成为研究热点。

本文主要介绍一种低成本三维激光扫描系统的参数标定及成像，主要对基于线结构光原理的三维激光扫描系统中的并针对校准过程中的相机标定与激光三角法扫描算法进行改进提出一种新的标定模板，并在最后对于改进后的扫描点云结果进行简要分析，与原标定模板扫描结果进行对比，可看出其在精度和误差控制上有显著提高。

2 本文三维激光扫描系统原理

本文中研究的低成本三维激光扫描系统正是基于此方法改进的，主要采用两颗一线型激光发射器和一颗罗技C270网络摄像头组成，其旋转平台采用42步进电机驱动，其扫描原理使用两颗激光发射器，使得被扫描物体在每次扫描时均可通过两次线型扫描。……