一种利用远距离激光定位系统的定位方法

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种利用远距离激光定位系统的定位方法。

背景技术

在大型建筑施工的过程中，为了保证建造的形状精度，如直线度、垂准度等，常常使用铅垂线等辅助工具作为基准，而后用尺子等简单的工具进行估测。这种方式虽然成本低，但是存在操作复杂、测量精度低等不足。

例如，在精度要求高的建造情景中，如高层电梯的安装中，为了保证精度，需要有经验的操作者反复调试来设定垂准样线。而在高层电梯导轨垂准度测量时，受限于工具，每几米设置一次垂准线进行垂准测量，作业繁复，测量精度受限于垂线地稳定性，且引入大量地测量站点拼接误差，无法得到导轨的整体垂准度。

中国专利申请文献CN112539713A中公开了一种小口径身管直线度的检测装置及方法。该装置利用激光发生器发射激光，以PSD(光电位置传感器)接收光信号，通过信号处理获得直线度。虽然该装置有简单、小巧的特点，但是受限于PSD接收面积小(知名PSD产家生产的PSD的有效接收面积仅为几毫米～十几毫米)、对光入射角度敏感、要求光斑小的特点，而激光随传输距离的增大而发散，使得PSD定位方式难以在远距离激光定位中得到应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种简单、测量精度高、能适用于远距离激光定位的定位方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明实施例的利用远距离激光定位系统的定位方法，

所述远距离激光定位系统包括：

激光发射装置，用于发射出激光；

激光接收装置，用于设置在被测物上并接收所述激光发射装置所发出的激光并形成光斑，

其中，所述激光接收装置包括：

屏幕，所述屏幕用于接收所述激光得到光斑；

安装支架，所述屏幕设置在所述安装支架的一侧；

图像采集装置，所述图像采集装置用于采集所述光斑得到光斑图像，所述图像采集装置包括相机；

处理器，所述处理器用于根据所述光斑图像对被测物进行定位，

所述方法包括如下步骤：

S1，将所述安装支架放置在被测物上；

S2，利用标定板对所述屏幕进行标定，确定所述相机的内参矩阵、畸变参数、屏幕外参矩阵、以及屏幕坐标系与标定板坐标系之间的映射关系，其中，所述屏幕外参矩阵为屏幕之于相机的外参矩阵，所述屏幕坐标系为基于所述屏幕的边线确定的坐标系，所述标定板坐标系为基于标定板确定的坐标系，所述标定板上设有均匀分布且间距均为预定值的图案规则的多个标记；

S3，使所述激光发射装置发射激光，以在所述屏幕上形成光斑；

S4，通过所述相机拍摄所述光斑，得到所述光斑图像；

S5，基于所述光斑图像，确定光斑中心；

S6，基于所述光斑中心，通过所述内参矩阵、畸变参数、屏幕外参矩阵确定所述光斑中心在标定坐标系中的坐标；

S7，基于所述光斑中心在标定坐标系中的坐标，以及所述屏幕坐标系与标定板坐标系之间的映射关系，确定所述光斑中心在所述屏幕坐标系中的坐标。

进一步地，所述步骤S2中，基于张正友标定法确定所述相机的内参矩阵以及畸变参数。

进一步地，所述步骤S2中，所述屏幕外参矩阵通过如下方法确定：

利用所述标定板替换所述屏幕使所述标定板与所述屏幕的成像面重合，通过所述相机获得包含屏幕边线的标定图像；

基于所述标定图像，确定所述相机的屏幕外参矩阵。

更进一步地，所述基于所述标定图像，确定所述相机的屏幕外参矩阵包括：

基于所述相机的畸变参数、内参矩阵，对所述标定图像进行畸变矫正，得到所述标定图像的无畸变图像；

基于所述无畸变图像，确定无畸变像素坐标；

基于所述无畸变像素坐标，确定无畸变图像坐标；

基于所述无畸变图像坐标，以及标定板中图像的实际尺寸，确定所述屏幕外参矩阵。

进一步地，所述步骤S2中，所述屏幕坐标系与所述标定板坐标系的映射关系通过如下方法确定：

基于所述无畸变图像，提取其中的屏幕边线，计算所述屏幕边线所确定的屏幕坐标系与所述标定坐标系之间相应的坐标轴的夹角以及平移矢量；

基于所述夹角与平移矢量，确定所述映射关系。

进一步地，所述步骤S5包括：

S51，对所述光斑图像进行图像识别，提取光斑轮廓；

S52，对于所提取的光斑轮廓，进行圆拟合，得到拟合光斑区域。

进一步地，所述步骤S51包括：

对所述光斑图像进行预处理以去除噪点，得到预处理图像；

对所述预处理图像，通过轮廓提取算法提取光斑轮廓。

进一步地，所述对所述光斑图像进行预处理以去除噪点，得到预处理图像包括：

将所述光斑图像转换为灰度图；

对所述灰度图通过中性滤波进行滤波；

对滤波后的灰度图，用重心法粗算光斑中心，根据光斑大小，截取光斑所在区域，得到所述预处理图像。

进一步地，所述步骤S52包括：

对所述预处理图像提取光斑轮廓；

对于所述光斑轮廓，利用霍夫变换法进行初次圆拟合，得到初步拟合中心以及初步估计半径；

根据衍射光环与中心光斑的直径比以及所述初步估计半径，确定光斑半径；

以所述初步拟合中心为中心以所述光斑半径，划定拟合区域；

在所述拟合区域内，基于光斑边缘的灰度值范围内的灰度值的点进行多次圆拟合，以多次圆拟合得到的中心的平均位置处为所述光斑中心。

更进一步地，所述步骤S5中，对所述光斑图像基于所述相机的所述畸变参数、内参矩阵进行畸变校正，得到无畸变光斑图像，并基于无畸变光斑图像提取光斑轮廓。

进一步地，所述步骤S6包括：

基于所述无畸变光斑图像所确定的光斑中心，确定无畸变光斑中心的像素坐标；

基于无畸变光斑中心的像素坐标和所述屏幕外参矩阵，计算所述光斑中心在所述标定坐标系中的坐标。

进一步地，该方法还包括：

S8，分别计算所述激光接收装置位于所述被测物不同位置处得到的光斑图像的光斑中心坐标；

S9，根据不同位置处得到的光斑图像的光斑中心坐标确定所述被测物的直线度。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：

根据本发明实施例的利用远距激光定位系统的定位方法，以可成像屏幕为激光接收器，相机拍摄接收了光斑的屏幕并成像得到光斑图像，继而从光斑图像计算光斑中心在屏幕坐标系下的坐标，也就是说计算光斑中心相对于屏幕边线的相对位置，由此测量激光接收装置相对激光光轴的垂直方向偏移量，对物体相对于激光光轴的垂直方向进行定位，该定位方法测量精度高，可广泛用于导轨直线度测量及各种沿光轴移动的物体的垂直光轴方向的定位。

附图说明

图1为本发明实施例的远距激光定位系统的示意图，其中，(a)表示俯视图，(b)表示侧视图；

图2为本发明实施例的远距激光定位系统中的激光发射装置的俯视示意图；

图3为本发明实施例的远距激光定位系统中的激光接收装置的后视示意图；

图4为本发明实施例的远距激光定位系统在定位时光斑中心在所用的屏幕坐标系的示意图；

图5为根据本发明一实施例的激光定位系统定位导轨直线度时的示意图；

图6为根据本发明的井道测量系统的示意图；

图7为根据本发明实施例的定位方法的流程示意图；

图8为显示屏幕坐标系与标定坐标系之间关系的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

下面结合附图1-8具体描述根据本发明实施例的远距激光定位系统及利用其进行的定位方法。

首先，结合附图1-6具体描述根据本发明实施例的远距激光定位系统。

如图1所示，根据本发明实施例的远距激光定位系统，包括激光发射装置10、激光接收装置20，以及处理器(未图示)。

其中，激光发射装置10用于发射出激光光斑。

激光接收装置20用于设置在被测物上并接收激光发射装置10所发出的激光并获得光斑图像。具体地，激光接收装置20包括：屏幕21、安装支架22、以及图像采集装置23。屏幕21用于接收所述激光并形成光斑。屏幕21设置在安装支架22的一侧。图像采集装置23用于采集包括所述光斑的图像，获得光斑图像。也就是说，图像采集装置23拍摄屏幕21上的包括光斑在内的图像，以形成光斑图像。处理器根据所述光斑图像确定光斑中心坐标，以对被测物进行定位。

根据本发明实施例的远距激光定位系统，以可成像屏幕21接收激光，图像采集装置23拍摄接收了激光并形成了光斑的屏幕21得到光斑图像，继而从光斑图像中计算光斑中心在屏幕坐标系下的坐标，也就是说计算光斑中心相对于屏幕边线的相对位置，由此测量激光接收装置20相对激光光轴的垂直方向偏移量，对物体相对于激光光轴的垂直方向进行定位。该激光定位系统结构简单，测量精度高，可广泛用于导轨直线度测量及各种沿光轴移动的物体的垂直光轴方向的定位。

进一步地，如图1-图2所示，激光发射装置10包括：激光发生器11和激光指向调整支架12。激光发生器11，顾名思义，是发射激光的部件。激光发生器11设置在激光指向调整支架12上，通过激光指向调整支架12调整激光发生器11所发出的激光指向。由此，通过调节激光指向调整支架12，可以方便地调整激光指向。

优选地，激光发生器11发射光斑为中心对称形状光斑如圆形光斑的激光束。光斑中心为其光轴所在。激光光斑的核心光斑随发射距离的增大而逐渐增大。为了保证光斑可以完整落在接收器的屏幕21上(设屏幕宽度为b)，同时保证横向测量量程a，要求被测范围内最大光斑直径需小于安全比例系数k与(b-a)的乘积。安全比例系数k需大于1，推荐范围为1.2～2。

进一步地，如图1-图2所示，激光指向调整支架12包括：支撑板121和多个支撑脚122。其中，激光发生器11设置在支撑板121上，多个支撑脚122高度可调节地设置在支撑板121的底面，且多个支撑脚122间隔开对应设置在激光发生器121的外围。所谓对应设置在激光发生器11的外围，也就是说，在垂直方向的投影图上，多个支撑脚122分别位于激光发生器11的外侧。由此，通过分别调节不同位置上的支撑脚122，能够使得激光发生器11所发出的激光的光轴沿预定方向，例如水平方向或竖直方向延伸。

根据本发明的一个实施例，如图2所示，支撑板121例如形成为等边三角形，激光发生器11设置在支撑板121的中心处，支撑脚122包括三个，三个支撑脚122分别螺纹连接在支撑板121的三个角上。螺纹连接的支撑脚122，不仅结构简单，且高度连续可调。另外，通过在等边三角形的三个角上分别设置一支撑脚122，且使得激光发生器11位于等边三角形的中心处，结构简单易调节，且调节效率高。

进一步地，屏幕21例如可以包括不透明的成像层(即激光成像形成光斑所在的层)和透光层，其中，透光层位于远离图像采集装置23一侧。也就是说，透光层面向激光发生器11，以使得激光穿过该透光层，并最终在靠近图像采集装置一侧的成像层上形成光斑。考虑到要通过图像采集装置23采集光斑图像，因此为了降低噪点保证成像精度，优选使得成像层位于靠近图像采集装置一侧。同时，为了保证光的传输效率，优选屏幕21中除成像层外的其它介质层拥有高透光性。另外，考虑到成像层的平面度会对图像采集装置拍摄时产生成像距离误差，优选屏幕21的成像层的平面度越高越好。实施上，可采用背投膜、背投布、背投硬屏、毛玻璃等产品作为屏幕的成像层，透光层可以为硬质透光层，例如平板玻璃层、硬质透光树脂材料层等。其中，对于软质的背投膜、背投布(作为成像层)，可将其贴附在高透光率平板玻璃(作为透出层)上，与平板玻璃一同组成屏幕21，以保证屏幕21的平面度。另外，可以根据上述的屏幕大小、光斑大小以与量程的关系来确定屏幕21大小。

另外，如图5所示，安装支架22包括基准部222与屏幕安装部221，基准部222与屏幕安装部221相互垂直，基准部222为平板状以用于安置在被测物上(也就是说，通过基准部222贴合被测物表面)，屏幕安装部221包括一直角部(以其内边线可以确定屏幕坐标系)例如矩形框架(如图3-图4所示)，且屏幕21安装在屏幕安装部221上。本发明中，通过以屏幕21的成像面建立坐标系即屏幕坐标系，确定光斑中心在该屏幕坐标系中的具体坐标，由此对被测物进行定位。为此，如图3-图4所示，优选屏幕安装部221形成为矩形框架，从而可以在光斑图像中直接提取该屏幕安装部的边线，分别作为屏幕坐标系的XY轴。其中，基于光斑图像提取该直角部的边线，即可建立屏幕坐标系。此外，屏幕安装部221也可以采用其他形状，例如直角三角形等。

当然，这仅仅是一种方式，此外例如还可以直接在屏幕的成像层上设置(例如通过打印等)坐标轴。此时，为了确保屏幕21的安装精度，可以在屏幕21和屏幕安装部221上分别形成对准标记，如此可以避免安装误差导致的系统误差。

进一步地，如图5所示，安装支架22还可以包括图像采集装置安装部223。图像采集装置安装部223与屏幕安装部221相平行，图像采集装置23设置在图像采集装置安装部223以使得图像采集装置23面向屏幕21的成像层。

进一步地，图像采集装置23包括镜头(未图示)和相机(未图示)，镜头的中心对准屏幕21的中心，相机的视场覆盖整个屏幕21。由此，可以得到包含屏幕边线在内的光斑图像，便于准确地估算光斑中心的坐标。

进一步地，该远距激光定位系统还可以包括标定板，标定板上设有均匀分布且间距均为预定值的图案规则的多个标记。例如，可以采用张正友标定板，即棋盘格标定板。由此，可以对成像面(即屏幕的成像层)进行标定，得到相机的外参矩阵；此外，还可以利用标定板拍摄不同角度的多张图片，以便对相机的内参矩阵、畸变参数进行标定。

根据本发明实施例的远距激光定位系统，可以一组单独使用，例如用来测定被测物在垂直光轴方向上的波动量，例如直线度等。此外，也可多组配合使用。

首先，参考图5说明其1组单独使用，用于测量导轨100的直线度的情况。

如图5所示，在被测导轨100的一端安装激光发生装置10，使激光平行于被测导轨11发射。在被测导轨100的另一端安装激光接收装置20。其中，安装支架22的定位基准面即基准部222贴合被测导轨100的被测面。沿被测轨道100移动激光接收装置20，在距离激光发生装置10不同的位置上接收激光并计算不同位置处所对应的落在屏幕21上的光斑的坐标，由此计算出不同位置处屏幕21垂直于光轴方向上的波动量，也就是垂直于被测轨道的波动量，即被测轨道的直线度。

此外，还可以两组配合使用。

根据本发明第二方面实施例的井道测量系统，如图6所示，包括：两组根据上述实施例的远距激光定位系统，以及截面测量装置30。

其中，两组所述远距激光定位系统并列平行设置。也就是说，如图6所示，2组中的激光发生装置10并排设置，并分别对应各自的激光接收装置20。截面测量装置30与两个激光接收装置并列设置。

如图6所示，用两组远距激光定位系统与截面测量装置30组装为一体，从而对截面测量装置30的横向位置(包括横向平移与旋转)进行定位，从而将截面测量装置30在井道不同高度测得截面数据进行横向对齐，得到井道壁的直线度与扭转度，并计算井道有效的准直容纳空间，即井道内可以内切的正方体的横截面大小。

进一步地，井道测量系统还可以包括：高度传感器(未图示)。所述高度传感器与截面测量装置30相应设置，以用于确定截面测量装置30所测的截面处的井道高度。由此，结合高度传感器得到的高度数据、以及截面测量装置30得到的截面数据，可以得到井道的3D模型。

进一步地，井道测量系统还可以包括：倾角传感器40。倾角传感器40与截面测量装置30相应设置，以用于确定截面测量装置30所测的截面相对于水平面的倾角。由此，在不能保证水平测量截面的情况下，通过增加倾角传感器40，可以获得测量截面的水平倾角，以保证测量数据的准确度。

下面，描述利用上述本发明实施例的远距激光定位系统进行定位的具体方法。

利用上述本发明实施例的远距激光定位系统进行定位的方法，如图7所示，包括如下步骤：

S1，将所述安装支架放置在被测物上。

也就是说，首先，将激光接收装置10设置在被测物上，具体而言，将激光接收装置10中的安装支架22，将其基准部222设置在被测物上。

S2，利用标定板对所述屏幕进行标定，确定所述相机的内参矩阵、畸变参数、屏幕外参矩阵、以及屏幕坐标系与标定板坐标系之间的映射关系，其中，所述屏幕外参矩阵为屏幕之于相机的外参矩阵，所述屏幕坐标系为基于所述屏幕的边线确定的坐标系，所述标定板坐标系为基于标定板确定的坐标系，所述标定板上设有均匀分布且间距均为预定值的图案规则的多个标记。

通常，相机拍摄得到的图像，其中反映的是像素，不能直接反映出实物的具体尺寸信息。如果想要其反映出实物的具体尺寸信息，需要将该像素坐标(u,v)转换到图像坐标系(OXY)坐标系下的坐标(x,y)，此后进一步转换为地理坐标系下的坐标。作为地理坐标系而言，又存在标定坐标系(O

也就是说，首先，需要将像素坐标转换为图像坐标，此后将图像坐标转换为标定坐标系坐标，最终将标定坐标系坐标转换为屏幕坐标系坐标。

像素坐标与图像坐标之间，可以通过内参矩阵来进行转换。

无畸变的图像坐标与标定坐标系坐标之间，可以通过屏幕外参矩阵进行转换。

标定坐标系坐标与屏幕坐标系坐标之间，可以基于两者的映射关系进行转换。

关于相机的内参矩阵以及畸变参数，由相机本身的参数所决定，可以直接通过厂家获取，也可以通过张正友标定法获取。

例如，由相机焦距(即f

即：内参矩阵

像素坐标与图像坐标之间，存在一定的对应关系，也就是说，像素坐标为内参矩阵与图像坐标的积。如果相机存在畸变，还需要考虑畸变的影响。

图像本身为二维信息，因而通过方程组f(1)进行归一化，消除z向，归一化的图像坐标为(x’,y’)。

接着，根据畸变参数，可以通过方程组f(2)，拟合相机本体的径向与切向畸变：

此后，建立像素坐标与畸变图像坐标的对应关系：

也就是说，基于相机的内参矩阵A，可以将像素坐标转换为畸变图像坐标(x″，y″)。

然而，在将畸变图像坐标转换为标定板坐标之时，需要进行去畸变化，也就是说，在去畸变图像中进行坐标的转换。

作为一个示例，基于相机的畸变参数、内参矩阵，例如可以通过opencv-undistort函数、undistortPoints函数等对图像进行畸变矫正，得到无畸变图像，从而可以基于无畸变图像中的像素坐标，结合内参矩阵求取理想无畸变图像坐标(x，y)。

对于本领域技术人员来说，opencv-undistord函数、undistortPoints函数是已知的，其也并非本发明的发明点，在此省略其详细说明。

标定板中某点的世界坐标为(X

其中，将Z取为“0”，且由于标定板中图像的尺寸信息是已知的(即某点的世界坐标为(X

由此，通过标定板确定了屏幕外参矩阵。此后，在具体的测量过程中，通过屏幕外参矩阵，则可以将标定板替换为屏幕，则可基于该屏幕外参矩阵，同样基于上述式f(4)可以计算光斑图像中光斑中心在标定坐标系下的坐标。

通过上述可知，在通过屏幕外参矩阵，将图像坐标转换为标定坐标系坐标之后，还需要将其进一步转换为屏幕坐标系坐标。

下面，结合图8介绍标定坐标系与屏幕坐标系的映射关系。

如图8所示，标定坐标系(O

在用标定板替换屏幕拍下标定板图像后，经过去畸变化处理之后，从该图像(如图7所示)中可以提取出标定坐标系中的X

上述介绍了利用标定板来确定相机的内参矩阵、畸变参数、屏幕外参矩阵、以及屏幕坐标系与标定板坐标系之间的映射关系。由此，完成了整个相机的标定，此后在具体使用时，将屏幕安装到位后，则可以基于光斑图像以及上述标定得到的结果，进行光斑中心的坐标的计算。

S3，使所述激光发射装置发射激光，以在所述屏幕上形成光斑。

也就是说，在具体的定位测量过程中，首先使得激光发射装置发射激光，以在所述屏幕上形成激光光斑。

具体地，例如将激光发射装置放置在一参考点处，也可以以被测物的被测表面的任意一处作为参考点，此后测量的值则是相对于该参考点的波动量。

在放置后，通过调节支撑脚122，以使得发射的激光光轴正对屏幕。

S4，通过所述相机拍摄所述光斑，得到所述光斑图像。

也就是说，在屏幕上形成光斑之后，通过相机拍摄，得到光斑图像。此处，需要说明的是，该光斑图像是包含了屏幕的边线的图像。

S5，基于所述光斑图像，确定光斑中心。

具体而言，根据本发明的一些实施例，所述步骤S5可以包括：

S51，对所述光斑图像进行图像识别，提取光斑轮廓。

也就是说，通过图像识别先提取光斑轮廓。

参考上述步骤S2中的说明可知，由于相机畸变会影响光斑的形状，从而影响后续整个计算精度。为此，根据本发明的一些实施例，首先对所述光斑图像通过所述相机的内参矩阵、畸变参数进行畸变校正，得到无畸变光斑图像，并基于无畸变光斑图像提取光斑轮廓。根据本发明的一些实施例，关于光斑轮廓的提取，可以包括：

对所述光斑图像进行预处理以去除噪点，得到预处理图像；

对所述预处理图像，通过轮廓提取算法提取光斑轮廓。

通过进行预处理，可以减少后续计算量，且有助于提高计算精度。

具体而言，所述对所述光斑图像进行预处理以去除噪点，得到预处理图像可以包括：

首先，将所述光斑图像转换为灰度图。例如，可以通过灰度处理或颜色通道分离等方式将图片转换为灰度图，从而可以加快计算速度、降低计算量。

接着，对所述灰度图通过中性滤波进行滤波。通过滤波处理，可以有效去除噪点。提高处理效率和精度。

最后，对滤波后的灰度图，用重心法粗算光斑中心，根据光斑大小，截取光斑所在区域，得到所述预处理图像。由此，有利于减少计算时间与对处理器内存的占用。

此外，关于提取光斑轮廓，例如可以使用canny等轮廓提取算法来提取光斑轮廓。关于轮廓提取算法，可以采用现有的方法，本申请对比不作具体限定，在此省略其详细说明。

S52，对于所提取的光斑轮廓，进行圆拟合，得到拟合光斑区域。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S52可以包括：

对所述预处理图像提取光斑轮廓；

对于所述光斑轮廓，利用霍夫变换法进行初次圆拟合，得到初步拟合中心以及初步估计半径；

根据衍射光环与中心光斑的直径比以及所述初步估计半径，确定光斑半径；

以所述初步拟合中心为中心以所述光斑半径，划定拟合区域；

在所述拟合区域内，基于光斑边缘的灰度值范围内的灰度值的点进行多次圆拟合，以多次圆拟合得到的中心的平均位置处为所述光斑中心。

由此，以多次圆拟合得到的中心的平均位置作为光斑中心，能够进一步提高计算精度，减少拟合误差带来的系统误差。

S6，基于所述光斑中心，通过所述内参矩阵、畸变参数、屏幕外参矩阵确定所述光斑中心在标定坐标系中的坐标。

也就是说，在经过上述步骤S5，确定了光斑中心之后，接下来根据之前步骤S2所确定的内参矩阵、畸变参数、屏幕外参矩阵，来确定所述光斑中心在标定坐标系中的坐标。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S6可以包括：

基于所述无畸变光斑图像所确定的光斑中心，确定无畸变光斑中心的无畸变光斑像素坐标。

基于无畸变光斑像素坐标、内参矩阵以及所述屏幕外参矩阵，计算所述光斑中心在所述标定坐标系中的坐标。更具体而言，首先基于无畸变光斑像素坐标和内参矩阵，得到无畸变光斑图像坐标；此后，基于无畸变光斑图像坐标以及所述屏幕外参矩阵，计算所述光斑中心在所述标定坐标系中的坐标。具体的计算过程参考上述步骤S2的记载，进行相应的运算即可。在此省略其详细说明。

S7，基于所述光斑中心在标定坐标系中的坐标，以及所述屏幕坐标系与标定板坐标系之间的映射关系，确定所述光斑中心在所述屏幕坐标系中的坐标。

也就是说，在获得光斑中心在所述标定坐标系中的坐标之后，通过步骤S2中得到的映射关系，即可转换得到所述光斑中心在所述屏幕坐标系中的坐标。

关于具体的计算，同样可以参考步骤S2中的记载，进行相关的运算即可。在此省略其详细说明。

上述介绍了在将激光接收装置20设置在被测物上对于该测量点进行了定位。

利用该计算，可以测定被测物的直线度。此时，还包括以下步骤：

S8，分别计算所述激光接收装置位于所述被测物不同位置处得到的光斑图像的光斑中心坐标；

S9，根据不同位置处得到的光斑图像的光斑中心坐标确定所述被测物的直线度。

也就是说，通过使激光接收装置20在被测物的被测表面上移动，则可以根据不同位置处的光斑中心坐标之间的差，来确定被测物的直线度。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。