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龙图腾网获悉北京博视像元科技有限公司申请的专利一种使用同轴光路的彩色结构光3D相机及其标定方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121498602B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610043875.2，技术领域涉及：G01B11/30；该发明授权一种使用同轴光路的彩色结构光3D相机及其标定方法是由吴文昊;朱江兵;杨军超设计研发完成，并于2026-01-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种使用同轴光路的彩色结构光3D相机及其标定方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种使用同轴光路的彩色结构光3D相机及其标定方法，涉及结构光相机领域，包括：正置于被测物体正上方的相机本体，所述相机本体内部集成有成像结构、色彩调制结构和嵌入式处理芯片。相对于现有的结构光3D相机，本发明采用相机正置布局消除了斜置安装带来的视差误差，提升2D色彩信息的空间定位精度；通过同轴光路设计，在不增大设备体积的前提下实现结构光通道与彩色通道的光路复用；选用CMOS单色高速传感器，规避了Bayer阵列传感器三通道信息插值导致的分辨率损失问题，同时通过分时曝光实现彩色信息的高精度采集。

本发明授权一种使用同轴光路的彩色结构光3D相机及其标定方法在权利要求书中公布了：1.一种使用同轴光路的彩色结构光3D相机，其特征在于，包括：正置于被测物体正上方的相机本体1，所述相机本体1内部集成有成像结构11、色彩调制结构12和嵌入式处理芯片； 成像结构11由CMOS单色高速传感器111与成像镜头112组成，所述嵌入式处理芯片与CMOS单色高速传感器111电连接； 色彩调制结构12包括光学保护玻璃127、半透半反镜组及LED光源组，其中半透半反镜组包括第一半透半反镜121、第二半透半反镜123和第三半透半反镜125，LED光源组包括红色LED光源122、绿色LED光源124和蓝色LED光源126； 第一半透半反镜121、第二半透半反镜123和第三半透半反镜125沿垂直方向自上而下依次排布，均与水平方向呈45°夹角，其底面镀增反膜、顶面镀增透膜，实现特定方向光路的反射与透射分离；红色LED光源122、绿色LED光源124和蓝色LED光源126分别沿水平方向设置于第一半透半反镜121、第二半透半反镜123和第三半透半反镜125的左侧； 所述嵌入式处理芯片用以执行以下标定方法： 步骤S210：定义与成像结构、色彩调制结构适配的标定参数集； 定义标定参数集为，其中为几何参数，包括相机内参矩阵K、畸变系数d、旋转矩阵R和偏移向量t，用于确保成像结构采集的图像能重建出精准无误的三维几何坐标；为色彩参数，包括一个的颜色矫正矩阵M和一个的偏置向量b，用于将RGB三通道灰度图像，实时转换为标准的sRGB颜色值；为时序偏差参数，包括R、G、B三个通道的延迟采集时间，用于在每次分时采集R、G、B图像时，将对应的延迟时间补偿到LED点亮命令与相机曝光触发信号之间，确保每次图像采集都在照明完全稳定的状态下进行； 步骤S220：控制成像结构依次采集一体化标定板在投影下的图像和RGB三通道图像； 步骤S230：根据采集到的图像为标定参数集设置初始值； 步骤S240：利用几何-色彩一体化协同标定算法，以设置好的初始值为起点，对标定参数集进行迭代优化，使其达到最优，具体包括以下子步骤： 构建几何-色彩一体化协同标定算法的目标函数； 所述目标函数表示为：，其中为几何一致性损失项，为色彩保真损失项，为时间同步损失项，为平衡三个损失项的超参，用于避免三个损失项返回值的量级差别太大而影响算法的平衡性；，为标定板上第i个特征点的物理坐标，为投影下的标定板图像上第i个特征点的图像坐标，i取值，为特征点总数，共同组成了待标定的几何参数，为相机投影模型，用于根据参数将物理坐标映射到相机坐标系，为Cauchy鲁棒核函数，用于抑制误匹配点的影响；，为第j个色块的标准sRGB值，为第j个色块在标定板中的物理坐标，和均通过色块旁边的二维码获得，、、分别用于返回第j个色块在RGB三通道单色图像上的灰度均值，为待标定色彩参数，为色彩矫正函数，，是的协方差矩阵的逆矩阵，j取值，为标定板上色块的总数；，为第k通道LED光源的点亮时间，为第k通道的延迟采集时间，是第k通道上8个光电二极管检测到的光强超过阈值时的时间中位数，，为待标定的时序偏差参数； 基于所述目标函数对标定参数集进行迭代，使其达到最优； 步骤S250：将迭代优化得到的最优标定参数集进行存储，待3D相机再次启动时自动读取并加载存储的参数集。

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