[實用新型]一種攝像機模型標定裝置

有效

• 申請號: 201320028408.0
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN203100746U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 邾繼貴;鄒劍;李華晉
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

本實用新型涉及一種攝影測量技術，具體的說，是涉及一種攝像機標定裝置。

隨著航空航天、造船、汽車、天線制造等大型機械加工領域的發展，大尺寸工件的精密測量成為保證產品質量的關鍵因素。通常這些測量對象的尺寸大，從幾米到幾十米、甚至幾百米，精度要求高（10～20ppm）,測量環境較為復雜，自動化程度要求較高，有些需要在加工的同時實現現場、在線測量以保證部件的尺寸、形狀、位姿達到預定要求。視覺測量系統以其非接觸、高效、操作簡單且具有較高的精度等特點得到了廣泛的應用和快速發展，其中攝像機模型及其標定是視覺測量的重要環節，對系統性能、精度水平起著決定性作用。

常規攝像機模型多數采用參數化模型，以物理成像過程為基礎，以參數化解析式為模型表達形式，通過光束平差優化解算攝像機內參數和外參數，如攝像機主距、主點、RT矩陣。根據靶標、模型和解算方式的不同，分為傳統標定方法、自標定方法、兩步法、主動視覺標定方法等。但是，這些方法都存在著參數化模型固有的缺陷：模型各參數間的相關性導致優化求解誤差；難以解析表達的成像誤差不能被模型準確概括；用于參數標定的靶標需要覆蓋攝像機全視場，導致寬視場情況下成本過高等。這些情況限制了精度和適應性的進一步提高，難以滿足工業現場的更高需求。

本實用新型要解決的是現有攝像機參數化標定技術在寬視場攝像機研究應用中的技術問題，提供一種非參數化的攝像機模型標定裝置，利用該標定裝置能夠建立空間標準角度?像面曲線數據的直接映射，可行性好，具有良好的精度可控性，可有效改善大視場攝像機標定困難的現狀。

為了解決上述技術問題，本實用新型通過以下的技術方案予以實現：

一種攝像機模型標定裝置，包括光學平臺、程控多齒分度臺、六維轉臺和一維靶標；

所述光學平臺上放置程控多齒分度臺，所述程控多齒分度臺上放置所述六維轉臺，所述六維轉臺用于放置待標定的攝像機，待標定攝像機的光學中心與所述程控多齒分度臺的轉軸重合，成像平面與所述一維靶標平行；

所述一維靶標包括一側設置有固定凸臺、另一側設置有直線導軌的底板，所述固定凸臺和所述直線導軌之間沿所述底板長度方向排列有多個調整單元，每個調整單元包括中間設置有靶標特征點的裝卡塊，所述裝卡塊一端通過套有壓縮彈簧的調整螺釘連接于所述固定凸臺，另一端能夠通過定位螺釘與所述底板固定。

所述靶標特征點選用紅外LED。

所述靶標特征點選用紅外LED。

所述直線導軌上安裝有滑塊。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型的攝像機模型標定裝置可實現寬視場攝像機的標定，進而實現大尺寸工件的高精度視覺測量，避免了復雜參數解析模型的建立，對不同型號的攝像機和鏡頭具有廣泛的適用性，且一維靶標的制作成本較低，精度可控，可以滿足航空航天、造船、汽車、天線制造等大型機械加工測量要求。

本實用新型原理直觀、實現方便、可行性好、精度可控、成本低，可有效改善大視場攝像機標定困難的現狀，對大尺寸工件的視覺測量發展具有重要意義。

圖1是本實用新型的攝像機模型標定裝置的結構示意圖；

圖2是一維靶標中底板的結構示意圖；

圖3是一維靶標的平面結構圖。

圖中：1?光學平臺；2?程控多齒分度臺；3?六維轉臺；4?攝像機；5?一維靶標；51?底板；511?固定凸臺；512?定位孔；513?圓形通孔；514?直線導軌；515?滑塊；6?支架；7?光軸；8?千分表；9?準直激光器。

為能進一步了解本實用新型的內容、特點及效果，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

為能進一步了解本實用新型的內容、特點及效果，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

如圖1所示，本實施例的攝像機模型標定裝置由光學平臺1、程控多齒分度臺2、六維轉臺3和一維靶標5構成，一維靶標5通常固定于支架6上。

光學平臺1上放置程控多齒分度臺2，程控多齒分度臺2上放置六維轉臺3，六維轉臺3用于放置待標定的攝像機4。

攝像機4的光學中心需與程控多齒分度臺2的轉軸重合。攝像機4的成像平面需與一維靶標5平行。