基于改進ICP算法的線結構光掃描系統誤差校準

袁滿滿，穆平安，戴曙光

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院，上海 200093)

基于改進ICP算法的線結構光掃描系統誤差校準

袁滿滿，穆平安，戴曙光

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院，上海 200093)

摘要為了實現工業自動化檢測，采用機器人技術與線結構光掃描技術兩者相結合，將線結構光傳感器安裝在機器人法蘭盤上，由于安裝誤差等的存在，影響到掃描系統的測量精度。針對這一問題，文中利用改進ICP算法的點云配準技術，對點云進行配準，反求由安裝誤差造成的變換矩陣，實現對系統誤差的校準。實驗結果表明，文中所提方法達到了較好的校準效果。

關鍵詞改進ICP 算法；點云配準；誤差校準

現代工業生產領域中，零部件日益精密化，因而對零部件制造以及檢測提出了更高的要求。隨著近年來機器人技術和結構光傳感器技術[1]的發展，越來越多的檢測系統將兩者結合在一起，實現工業領域的自動化檢測。

由于結構光傳感器安裝誤差等因素，使得多次掃描的點云數據無法很好地吻合，點云配準技術可以實現點云的精確化配準，為誤差的校準提供了解決方案。兩片點云中存在大量對應點信息，將兩片點云進行拼接配準，可反求由于安裝誤差的存在附加到該系統上的坐標變換(旋轉矩陣Rb和平移矩陣Tb)，進而達到校準的目的，并具有較好的校準精度。

Besl[2]和Chen[3]分別提出ICP算法，即迭代最近點算法(Iteration Closed Point)，采用點對點距離約束尋找最近點，求解旋轉矩陣和平移矩陣，設定均方誤差函數閾值，迭代循環。……