激光测高仪标定方法和装置、电子设备及存储介质与流程

1.本技术涉及激光测高仪技术领域，尤其涉及一种激光测高仪标定方法和装置、电子设备及存储介质。


背景技术：

2.探针测试设备在检测过程中，经常会遇到不同平面高度的测试器，对于不同元器件高度的测量，通常会利用激光测高仪。目前，需要人工查看激光测高仪的激光光点是否成功移动到被测物体上，当人工判断出激光光点位于被测物体上时，激光测高仪才开始进行高度测量。但是采用人工查看的方式很有可能导致激光光点的定位出现偏差，从而影响激光测高仪的测精度。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种激光测高仪标定方法和装置、电子设备及存储介质，能够提高激光测高仪的测量精度。
4.根据本技术的第一方面实施例的激光测高仪标定方法，包括：
5.获取激光测高仪的激光光点位于预设校准板上的平面高度；
6.控制所述激光测高仪进行移动操作，以使所述激光测高仪的激光光点穿过所述预设校准板的孔洞；
7.根据所述激光测高仪测量的实际高度数据，控制所述激光测高仪停止移动；
8.获取所述激光测高仪的第一坐标数据；
9.获取相机位于所述孔洞上方的第二坐标数据；
10.根据所述第一坐标数据和所述第二坐标数据，得到所述激光测高仪的标定坐标数据；
11.根据所述标定坐标数据对所述激光测高仪进行标定处理。
12.根据本技术实施例的激光测高仪标定方法，至少具有如下有益效果：通过获取激光测高仪的激光光点位于预设校准板上的平面高度；然后控制激光测高仪进行移动操作，以使激光测高仪的激光光点穿过预设校准板的孔洞；接着根据激光测高仪测量的实际高度数据，控制激光测高仪停止移动；获取激光测高仪停止移动时的第一坐标数据，并获取相机位于孔洞上方的第二坐标数据；根据第一坐标数据和第二坐标数据，得到激光测高仪的标定坐标数据；根据标定坐标数据对激光测高仪进行标定处理。本技术实施例通过结合激光测高仪与相机的位置关系，计算出标定坐标数据，从而根据标定坐标数据将激光测高仪与相机进行绑定，通过相机即可查看被测物体与激光光点的位置，避免人工查看导致激光光点的定位出现偏差的问题，从而提高激光测高仪的测量精度。
13.根据本技术的一些实施例，所述根据所述激光测高仪测量的实际高度数据，控制所述激光测高仪停止移动，包括：
14.获取预设高度数据；
15.判断所述实际高度数据与所述预设高度数据之间的大小关系；
16.若所述实际高度数据等于所述预设高度数据，则控制所述激光测高仪停止移动。
17.根据本技术的一些实施例，在所述控制所述激光测高仪进行移动操作，以使所述激光测高仪的激光光点穿过所述预设校准板的孔洞之后，所述方法还包括：
18.若所述激光测高仪测量的实际高度数据大于所述预设高度数据，则控制所述激光测高仪进行移动操作，以使所述激光测高仪测量的实际高度数据等于所述预设高度数据。
19.根据本技术的一些实施例，所述根据所述第一坐标数据和所述第二坐标数据，得到所述激光测高仪的标定坐标数据，包括：
20.获取所述相机的视野中心坐标数据，并从所述相机的相机视野中获取所述孔洞的第一圆心坐标数据；
21.根据所述视野中心坐标数据和所述第一圆心坐标数据得到视觉偏差坐标数据；
22.根据所述视觉偏差坐标数据、所述第一坐标数据和所述第二坐标数据，得到所述激光测高仪的标定坐标数据。
23.根据本技术的一些实施例，根据预设的坐标单位对所述第一圆心坐标数据进行转换处理，以得到第二圆心坐标数据；
24.根据所述视野中心坐标数据与所述第二圆心坐标数据的距离，得到所述视觉偏差坐标数据。
25.根据本技术的第二方面实施例的激光测高仪标定装置，包括：
26.第一获取模块：用于获取激光测高仪的激光光点位于预设校准板上的平面高度；
27.第一控制模块：用于控制所述激光测高仪进行移动操作，以使所述激光测高仪的激光光点穿过所述预设校准板的孔洞；
28.第二控制模块：用于根据所述激光测高仪测量的实际高度数据，控制所述激光测高仪停止移动；
29.第二获取模块：用于获取所述激光测高仪的第一坐标数据；
30.第三获取模块：用于获取相机位于所述孔洞上方的第二坐标数据；
31.计算模块：用于根据所述第一坐标数据和所述第二坐标数据，得到所述激光测高仪的标定坐标数据；
32.标定模块：用于根据所述标定坐标数据对所述激光测高仪进行标定处理。
33.根据本技术实施例的激光测高仪标定装置，至少具有如下有益效果：通过第一获取模块获取激光测高仪的激光光点位于预设校准板上的平面高度；第一控制模块控制激光测高仪进行移动操作，以使激光测高仪的激光光点穿过预设校准板的孔洞；第二控制模块根据激光测高仪测量的实际高度数据，控制激光测高仪停止移动；第二获取模块获取激光测高仪停止移动时的第一坐标数据，第三获取模块获取相机位于孔洞上方的第二坐标数据；计算模块根据第一坐标数据和第二坐标数据，得到激光测高仪的标定坐标数据；标定模块根据标定坐标数据对激光测高仪进行标定处理。本技术实施例通过结合激光测高仪与相机的位置关系，计算出标定坐标数据，从而根据标定坐标数据将激光测高仪与相机进行绑定，通过相机即可查看被测物体与激光光点的位置，避免人工查看导致激光光点的定位出现偏差的问题，从而提高激光测高仪的测量精度。
34.根据本技术的第三方面实施例的电子设备，包括：存储器和处理器，其中，存储器
中存储有程序，程序被处理器执行时处理器用于执行：
35.本技术第一方面实施例的方法。
36.根据本技术的第四方面实施例的存储介质，存储介质为计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储有计算机程序，在计算机程序被计算机执行时，计算机用于执行：
37.本技术第一方面实施例的方法。
38.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
39.下面结合附图和实施例对本技术做进一步的说明，其中：
40.图1为本技术实施例提供的激光测高仪标定方法的流程图；
41.图2为图1中步骤s300的具体方法的流程图；
42.图3为图1中步骤s600的具体方法的流程图；
43.图4为本技术实施例提供的相机坐标的示意图；
44.图5为图3中步骤s620的具体方法的流程图；
45.图6为本技术实施例提供的激光测高仪标定装置的模块框图；
46.图7为本技术实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
47.下面详细描述本技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
48.在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
49.在本技术的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
50.本技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本技术中的具体含义。
51.本技术的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
52.首先，对本技术可能涉及到的专有名词进行解析：
53.激光测高仪：是放置于平台上进行高度测量的仪器，激光测高仪紧凑轻便的外观和“测量瞄准一体化”设计使激光和视线处于同一直线上，极大减小了由于激光发射点与视线之间的误差，使测量的结果更加精确。
54.位移传感器：又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。按被测变量变换的形式不同，位移传感器可分为模拟式和数字式两种。模拟式又可分为物性型和结构型两种。常用位移传感器以模拟式结构型居多，包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。
55.探针：是一种测试接口，主要对裸芯进行测试，通过连接测试机和芯片，通过传输信号对芯片参数进行测试。
56.探针测试设备在检测过程中，经常会遇到不同平面高度的测试器，对于不同元器件高度的测量，通常会利用激光测高仪。目前，需要人工查看激光测高仪的激光光点是否成功移动到被测物体上，当人工判断出激光光点位于被测物体上时，激光测高仪才开始进行高度测量。但是采用人工查看的方式很有可能导致激光光点的定位出现偏差，从而影响激光测高仪的测精度。
57.基于此，本技术提出一种激光测高仪标定方法和装置、电子设备及存储介质，能够提高激光测高仪的测量精度。
58.下面结合附图对本技术实施例作进一步阐述。
59.参照图1，第一方面，本技术的一些实施例提供了一种激光测高仪标定方法，包括但不限于步骤s100、步骤s200、步骤s300、步骤s400、步骤s500、步骤s600和步骤s700。下面对这七个步骤进行详细介绍。
60.步骤s100，获取激光测高仪的激光光点位于预设校准板上的平面高度；
61.在步骤s100中，激光测高仪的激光光电移动到预设校准板上，并获取激光测高仪相对于预设校准板的平面高度。需要说明的是，本技术实施例中的激光测高仪也可以指位移传感器，只要该设备能实现测量不同元器件的高度的技术效果，本领域技术人员都可根据实际需求自行选择，在此不再赘述。需要说明的是，本技术实施例的预设校准板可以为标定板，在机器视觉、图像测量、摄影测量、三维重建等应用中，为校正镜头畸变；确定物理尺寸和像素间的换算关系；以及确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，需要建立相机成像的几何模型。
62.通过相机拍摄带有固定间距图案阵列平板、经过标定算法的计算，可以得出相机的几何模型，从而得到高精度的测量和重建结果。而带有固定间距图案阵列的平板就是标定板。
63.步骤s200，控制激光测高仪进行移动操作，以使激光测高仪的激光光点穿过预设校准板的孔洞；
64.在步骤s200中，本技术实施例的预设校准板的表面，都设置有若干个孔洞。在步骤s100之后，需要小距离移动激光测高仪，使激光测高仪的激光光点穿过预设校准板的孔洞，在实际应用中，可以小距离移动激光测高仪的x轴方向和y轴方向，并且保持z轴方向不同，
直到激光测高仪的激光光电穿过预设校准板的孔洞，其中，预设校准板的孔洞位置可参考图4。
65.步骤s300，根据激光测高仪测量的实际高度数据，控制激光测高仪停止移动；
66.在步骤s300中，实时观察并获取激光测高仪的实际高度数据，即激光测高仪相对于预设校准板的高度值，根据高度值控制激光测高仪停止移动。
67.步骤s400，获取激光测高仪的第一坐标数据；
68.在执行完步骤s300之后，步骤s400获取激光测高仪当前停止的第一坐标数据(x,y)，也称为激光校准位坐标，用于后续对激光测高仪的标定。
69.步骤s500，获取相机位于孔洞上方的第二坐标数据；
70.在步骤s500中，可以将相机移动到预设校准板的孔洞的上方，记录此时的第二坐标数据(δx,δy,δz)，也称为相机拍照位坐标。
71.步骤s600，根据第一坐标数据和第二坐标数据，得到激光测高仪的标定坐标数据；
72.步骤s700，根据标定坐标数据对激光测高仪进行标定处理。
73.在一些实施例中，由于对激光测高仪进行标定之前，激光测高仪与设备、相机之间的相对位置都未知，所以无法实现标定自动化，采用本技术的方式对激光测高仪进行标定之后的所有测量都可以实现自动化，解决了目前所存在的计算激光与相机之间的距离，解决了无法通过相机查看被测试物品，例如探针的位置，并解决测量位置重复性不高的问题。可直接通过相机查看测量物体的位置，不再需要人工查看激光光点是否移动到测量物体之上，提高了定位精度。
74.在一些实施例中，参照图2，步骤s300包括但不限于步骤s310、步骤s320、步骤s330和步骤s340。下面对这四个步骤进行详细介绍。
75.步骤s310，获取预设高度数据；
76.在步骤s310中，获取预设高度数据，其中预设高度数据是根据加工件，即激光测高仪的平面与预设校准板的孔洞的高度差所决定，如果该平面与孔洞的高度差为0.2，则其预设高度数据为0.2。
77.步骤s320，判断实际高度数据与预设高度数据之间的大小关系；若实际高度数据等于预设高度数据，则执行步骤s330；若实际高数数据大于预设高度数据，则执行步骤s340；
78.步骤s330，控制激光测高仪停止移动；
79.在步骤s330中，当实际高度数据等于预设高度数据时，说明激光测高仪的测量值变为最小，此时控制激光测高仪停止移动。
80.步骤s340，控制激光测高仪进行移动操作，以使激光测高仪测量的实际高度数据等于预设高度数据。
81.在步骤s340中，当实际高度数据大于预设高度数据时，说明激光测高仪所测量的实际高度数据仍没有达到最小值，此时还需要控制激光测高仪继续移动，直到激光测高仪所测量的实际高度数据等于预设高度数据。
82.在一些实施例中，参照图3，步骤s600包括但不限于步骤s610、步骤s620和步骤s630。下面对这三个步骤进行详细介绍。
83.步骤s610，获取相机的视野中心坐标数据，并从相机的相机视野中获取孔洞的第
一圆心坐标数据；
84.在步骤s610中，以相机的视野中心为参考点，获取对应的视野中心坐标数据(0,0)，并从相机的相机视野中获取孔洞的第一圆心坐标数据。具体地，可先识别出孔洞所形成圆的轮廓，并获取孔洞的圆心，接着在相机的视野中，获取圆心所在的像素坐标，即第一圆心坐标数据。
85.步骤s620，根据视野中心坐标数据和第一圆心坐标数据得到视觉偏差坐标数据；
86.在步骤s620中，通过视觉处理，根据视野中心坐标数据和第一圆心坐标数据，计算孔洞的圆心与相机视野中心点的距离，即得到视觉偏差坐标数据，即(δx2，δy2)。
87.步骤s630，根据视觉偏差坐标数据、第一坐标数据和第二坐标数据，得到激光测高仪的标定坐标数据。
88.在步骤s630中，若视觉偏差坐标数据为(δx2，δy2)、第一坐标数据为(x,y)，第二坐标数据为(δx,δy,δz)，则激光测高仪的标定坐标数据为：(δx-x δx2，δy-y δy2)。
89.在一些实施例中，参照图4，图4为本技术实施例提供的相机坐标的示意图，其展示了相机视野下的相机视野中心点的坐标位置，即(0，0)，也展示了预设校准板的某一孔洞所处的坐标位置，由图4可知，这两个坐标位置存在视觉偏差，通过步骤s630可以计算出视觉偏差坐标数据，即激光测高仪的光点与相机视野中心的距离。
90.在一些实施例中，参照图5，步骤s620包括但不限于步骤s621和步骤s622。下面对这两个步骤进行详细介绍。
91.步骤s621，根据预设的坐标单位对第一圆心坐标数据进行转换处理，以得到第二圆心坐标数据；
92.在步骤s621中，由于步骤s610所获取的第一圆心坐标数据为像素坐标，与第一圆心坐标数据的单位不匹配，所以需要将第一圆心坐标数据的单位转换成第一圆心坐标数据一致的单位，从而方便后续的计算，在实际应用中，如果第一圆心坐标数据的单位为毫米，也即预设的坐标单位为毫米，则将第一圆心坐标数据转换成以毫米为单位的第二圆心坐标数据。
93.步骤s622，根据视野中心坐标数据与第二圆心坐标数据的距离，得到视觉偏差坐标数据。
94.参照图6，本技术的一些实施例还提供了激光测高仪标定装置，激光测高仪标定装置包括第一获取模块810、第一控制模块820、第二控制模块830、第二获取模块840、第三获取模块850、计算模块860和标定模块870，其中第一获取模块810获取激光测高仪的激光光点位于预设校准板上的平面高度；第一控制模块820控制激光测高仪进行移动操作，以使激光测高仪的激光光点穿过预设校准板的孔洞；第二控制模块830根据激光测高仪测量的实际高度数据，控制激光测高仪停止移动；第二获取模块840获取激光测高仪停止移动时的第一坐标数据，第三获取模块850获取相机位于孔洞上方的第二坐标数据；计算模块860根据第一坐标数据和第二坐标数据，得到激光测高仪的标定坐标数据；标定模块870根据标定坐标数据对激光测高仪进行标定处理。本技术实施例通过结合激光测高仪与相机的位置关系，计算出标定坐标数据，从而根据标定坐标数据将激光测高仪与相机进行绑定，通过相机即可查看被测物体与激光光点的位置，避免人工查看导致激光光点的定位出现偏差的问题，从而提高激光测高仪的测量精度。
95.本技术实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，其中，存储器中存储有程序，程序被处理器执行时处理器用于执行本技术第一方面实施例的激光测高仪标定方法。该电子设备可以为包括手机、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，pda)、车载电脑等任意智能终端。
96.下面结合图7对本技术实施例的电子设备进行详细介绍，其中电子设备包括：
97.处理器910，可以采用通用的中央处理器(central processing unit，cpu)、微处理器、应用专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本技术实施例所提供的技术方案；
98.存储器920，可以采用只读存储器(read only memory，rom)、静态存储设备、动态存储设备或者随机存取存储器(random access memory，ram)等形式实现。存储器920可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器920中，并由处理器910来调用执行本技术实施例的激光测高仪标定方法；
99.输入/输出接口930，用于实现信息输入及输出；
100.通信接口940，用于实现本设备与其他设备的通信交互，可以通过有线方式(例如usb、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、wifi、蓝牙等)实现通信；和
101.总线950，在设备的各个组件(例如处理器910、存储器920、输入/输出接口930和通信接口940)之间传输信息；
102.其中处理器910、存储器920、输入/输出接口930和通信接口940通过总线950实现彼此之间在设备内部的通信连接。
103.本技术实施例还提供了一种存储介质，该存储介质是计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令用于使计算机执行上述激光测高仪标定方法。
104.存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
105.本技术实施例描述的实施例是为了更加清楚的说明本技术实施例的技术方案，并不构成对于本技术实施例提供的技术方案的限定，本领域技术人员可知，随着技术的演变和新应用场景的出现，本技术实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
106.本领域技术人员可以理解的是，图中示出的技术方案并不构成对本技术实施例的限定，可以包括比图示更多或更少的步骤，或者组合某些步骤，或者不同的步骤。
107.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者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者全部模块来实现本实施例方案的目的。
108.本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、设备中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。
109.本技术的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
110.应当理解，在本技术中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于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：只存在a，只存在b以及同时存在a和b三种情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
111.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，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，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
112.作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者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者全部单元来实现本实施例方案的目的。
113.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，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，也可以采用软件功能单元的形式实现。
114.集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括多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)执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序的介质。
115.以上参照附图说明了本技术实施例的优选实施例，并非因此局限本技术实施例的权利范围。本领域技术人员不脱离本技术实施例的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本技术实施例的权利范围之内。