[發(fā)明專利]可見光相機與紅外熱像儀相機參數(shù)聯(lián)合標(biāo)定的方法及裝置

在審

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• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104374547A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賈學(xué)東;張偉政;鐘浩;耿琦;蘇迪;程永飛;董明;陳國軍;李豐陽;魏劍;何婷;魏暉
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;鄭州艾普世科技有限公司;國網(wǎng)河南省電力公司鄭州供電公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 鄭州金成知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41121
• 代理人: 郭增欣

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技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種相機標(biāo)定方法，特別是涉及一種可見光相機與紅外熱像儀相機參數(shù)聯(lián)合標(biāo)定的方法及裝置。?

背景技術(shù)：

在多光譜攝影測量、遙感以及目標(biāo)監(jiān)視等應(yīng)用中，為綜合獲取對象的光譜輻射信息，往往采取多光譜聯(lián)合測量的方法。其中，可見光相機可以獲得豐富的紋理信息，而紅外熱像儀可以獲得溫度信息。因此，目前可見光相機與紅外相機的聯(lián)合測量獲得了廣泛應(yīng)用。而當(dāng)紅外相機與可見光相機不共用同一個鏡頭或相同光路時，就必須嚴(yán)格標(biāo)定它們的相機內(nèi)參數(shù)以及它們之間的相對位置姿態(tài)。確定空間物體表面某點的三維幾何位置與其在圖像中對應(yīng)點之間的相互關(guān)系的幾何模型參數(shù)就是相機參數(shù)。利用標(biāo)定裝置和標(biāo)定方法來確定這些參數(shù)的過程就稱為相機標(biāo)定?，F(xiàn)有技術(shù)中，單獨標(biāo)定普通相機或紅外相機的標(biāo)定裝置和方法數(shù)不勝數(shù)，但較少見到同時標(biāo)定紅外熱像儀與可見光相機的標(biāo)定裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計合理、容易實施、能夠同時標(biāo)定兩種相機的可見光相機與紅外熱像儀相機參數(shù)聯(lián)合標(biāo)定的方法及裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種可見光相機與紅外熱像儀相機參數(shù)聯(lián)合標(biāo)定的方法，包括以下步驟：

a、將黑色的發(fā)熱材料板、隔熱材料板和白色的反光紙依次固定在一起，構(gòu)成標(biāo)定裝置，在隔熱材料板和反光紙上按照某種規(guī)則均設(shè)置一定數(shù)量的圓洞，二者的圓洞相對應(yīng)，將發(fā)熱材料板與加熱裝置連接；?

b、進(jìn)行標(biāo)定時，由可見光相機與紅外熱像儀同時拍攝標(biāo)定裝置，可見光相機拍攝到的圖像是白色的反光紙之中有若干黑色的圓形或橢圓，紅外熱像儀看到的紅外圖像是黑色的反光紙之中有若干白色的圓形或橢圓，將紅外圖像使用反色圖像處理后，就成為白色的反光紙之中有若干黑色的圓形或橢圓，與可見光圖像相一致；?

c、不斷變換標(biāo)定裝置的角度和位置，每次變換后均保持靜止，拍攝足夠多的照片后，以圓的中心作為像點和物點的定位點，利用各個圓中心的實際物點的已知坐標(biāo)，再利用目前的相機標(biāo)定方法即可得到可見光相機與紅外熱像儀的相機參數(shù)。

一種可見光相機與紅外熱像儀相機參數(shù)聯(lián)合標(biāo)定的裝置，包括隔熱材料板，所述隔熱材料板下面與黑色的發(fā)熱材料板連接，其上面與反光紙連接，所述隔熱材料板和反光紙上按照某種規(guī)則均設(shè)置一定數(shù)量的圓洞，二者的圓洞相對應(yīng)，所述發(fā)熱材料板與加熱裝置連接。

所述加熱裝置采用電加熱方式，并且通過控制器來控制所述加熱裝置的時間和溫度。

所述黑色的發(fā)熱材料板采用半導(dǎo)體制冷片或陶瓷紅外輻射電熱板制成，所述隔熱材料板采用氣凝膠氈或者鋁箔隔熱卷材制成，所述反光紙粘貼于所述隔熱材料板上。

本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明利用同一套標(biāo)定裝置和標(biāo)定方法來同時確定紅外與可見光相機的參數(shù)，利用聯(lián)合標(biāo)定得到的相機參數(shù)，可以統(tǒng)一紅外熱像儀與相機的空間基準(zhǔn)，為多光譜的融合和聯(lián)合測量建立基礎(chǔ)，十分簡潔，高效。

2、本發(fā)明黑色發(fā)熱材料板可使用半導(dǎo)體制冷片或陶瓷紅外輻射電熱板等材料制作，這些材料的加熱過程和加熱量可以利用通電進(jìn)行精確控制，整體性好，熱穩(wěn)定性好，溫度也比較均勻，適合成為良好的紅外輻射源。

3、本發(fā)明隔熱材料板可以使用氣凝膠氈或者鋁箔隔熱卷材等材料，這些材料的太陽輻射吸收系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)較低，隔熱材料板上按照某種規(guī)則分布著一定數(shù)量的鏤空的圓洞，這些圓洞圓心之間的相對位置已經(jīng)過精確測量，便于標(biāo)定位置。

4、本發(fā)明反光粘貼于隔熱材料板之上，其上分布的鏤空的圓洞的大小和位置與隔熱材料板的圓洞完全相同，也就是說，這兩層材料上的圓洞完全重合，具有準(zhǔn)確的透光性。

5、本發(fā)明設(shè)計合理、容易實施、能夠同時標(biāo)定兩種相機，其應(yīng)用范圍廣，易于推廣實施，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。

附圖說明：

圖1為可見光相機與紅外熱像儀相機參數(shù)聯(lián)合標(biāo)定的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示可見光相機與紅外熱像儀相機參數(shù)聯(lián)合標(biāo)定的裝置的俯視圖；

圖3為可見光拍攝標(biāo)定裝置的圖像示意圖；

圖4為紅外熱像儀拍攝標(biāo)定裝置的圖像示意圖。

具體實施方式：

實施例：參見圖1-圖4，圖中，1-反光紙，2-隔熱材料板，3-發(fā)熱材料板，4-圓洞。