[發明專利]用于多相機掃描系統的標定工具及標定方法

有效

• 申請號: 201110432985.1
• 申請日: 2011-12-21
• 公開（公告）號: CN103175851A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發明（設計）人: 王新新;張廣秀;徐江偉
• 申請（專利權）人: 北京兆維電子（集團）有限責任公司;北京兆維科技開發有限公司
• 主分類號: G01N21/93
• 分類號: G01N21/93
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及機器視覺技術領域，尤其涉及一種用于多相機掃描系統的標定工具及標定方法。

背景技術

機器視覺主要用計算機來模擬人的視覺功能，從客觀事物的圖像中提取信息進行處理并加以理解，最終用于實際檢測和控制。這一技術能廣泛應用到印刷品、糧食、果蔬、電子器件、汽車和環保綠色能源等的質量檢測，代替人工檢測，能夠降低成本，且檢測速度快、精度高。

供選取的相機有傳統的有線陣CCD和面陣CCD兩種相機，在印刷品生產線通常選用線陣CCD，其優點是：

1、印刷版材為均勻色，采用黑白相機；

2、線陣CCD的照明光源均勻性容易校正；

3、線陣CCD在高速運動現場能夠實現高精度的分辨率；

4、線陣CCD傳感器數量小，交疊面積小，數據冗余量小，圖像拼接配準的負擔輕。

對于寬幅面的檢測材質，需要應用多線陣CCD拼接采集同一行、同一副圖像。如何保證采集效果，這里就涉及到了如下問題：

1)相機采集圖像要清晰，不能模糊產生亞像素；

2)相機橫縱等比例采集，保證檢測的真實性沒有發生畸變；

3)拼接共線問題。以印刷版材為例，一卷版材長達幾百米，在未裁切前檢測版材的瑕疵，在瑕疵出噴墨，根據瑕疵的統計數量和大小等特征來確定版材的質量等級，將多線陣CCD調整成采集共線形式，就能保證采集處理的圖像是同一副圖像的某一部分，不會因為相差數行使計算有誤。

4)相鄰相機的重合像素，在多臺線陣CCD采集同一副圖像最后拼接成一幅，或查找計算圖像特征信息進行統計等，都需要確定重合像素個數，不能重復計算。

現有的標定方法，存在操作復雜、成本高、精度低等問題。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：提供一種用于多相機掃描系統的標定工具及標定方法，其具有易于操作、成本低，標定精度高等特點。

(二)技術方案

為解決上述問題，本發明提供了一種用于多相機掃描系統的標定工具，包括：用于標定相機清晰度的清晰度標定體、用于測試圖像橫縱向是否等比例的橫縱向等比例采集測試體、用于調整相機共線的共線標定體和用于計算相鄰相機重合像素的重合像素計算標尺。

優選地，所述清晰度標定體上設有黑白相間且長寬相等的矩形框。

優選地，所述橫縱向等比例采集測試體上設有大小為相機能采集的最小精度的測試圓，其圓心位于互相垂直的橫縱直線的交點。

優選地，所述共線標定體上設有點劃線和用于調整相機位置的標志位，所述點劃線的精度為多相機掃描系統采集的精度，其中的點是相機采集的最小像元。

優選地，所述重合像素計算標尺包括多個黑白相間的矩形框，每一個矩形寬度代表一個像素寬度，重合像素計算標尺的刻度數值為像素值。

一種利用前述工具對多相機掃描系統進行標定的方法，包括以下步驟：

A：通過掃描清晰度標定體調整多相機掃描系統的圖像清晰度；

B：將橫縱向等比例采集測試體放于傳送帶上，采集橫縱向等比例采集測試體的圖像測試相機的橫縱比例是否相等；

C：將共線標定體置于光源下，通過標志位找到點劃線的位置，利用點劃線先調整一臺相機的成像效果，而后以此臺相機為基準，對相鄰的線陣相機做共線調整，直至所有線陣相機共線；

D：將重合像素計算標尺放在兩相機采集范圍的交界處，使兩相機能清晰采集到重合像素標尺，運行傳送帶，讀取相鄰兩相機所采集的測試紙圖像的邊界刻度值并做差得到重合像素數。

(三)有益效果

本發明通過對多相機掃描系統依次進行清晰度標定、橫縱向等比例采集測試、共線標定和重合像素計算，能夠提高多相機掃描系統的標定精度，降低標定成本，且易于操作。

附圖說明

圖1為本發明實施方式中所述清晰度標定體的結構示意圖；

圖2為本發明實施方式中所述橫縱向等比例采集測試體的結構示意圖；

圖3為本發明實施方式中所述共線標定體的結構示意圖；

圖4為本發明實施方式中所述共線調整過程的示意圖；

圖5為本發明實施方式中所述調整多線陣CCD共線的效果圖；

圖6為本發明實施方式中所述重合像素計算標尺的結構示意圖；

圖7為本發明實施方式中所述對多相機掃描系統進行標定的方法的流程圖。

具體實施方式