[實用新型]基于球面坐標的汽車視覺檢測系統的攝像機標定靶標

有效

• 申請號: 201420438387.4
• 申請日: 2014-08-05
• 公開（公告）號: CN203981114U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 徐觀;蘇建;李曉韜;張立斌;潘洪達;劉玉梅;陳熔;戴建國;林慧英;盧雪
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01M11/00;G06T7/00
• 代理公司: 長春市四環專利事務所(普通合伙) 22103
• 代理人: 郭耀輝

技術領域

本實用新型涉及一種汽車工業領域的檢驗設備，更具體的說，它涉及一種基于球面坐標的汽車視覺檢測系統的攝像機標定靶標。

背景技術

為保證汽車的安全行駛，合理快速的檢測汽車的超載超限和尺寸改裝，進行汽車的各項幾何角度的視覺測量是汽車檢測領域的主要檢測項目之一。目前，對汽車尺寸和角度的測量主要停留在手工米尺測量，效率低，精度差，工作人員勞動強度大。采用機器視覺測量技術對汽車幾何參數進行非接觸檢測由于具有快速、準確和高可靠性等特點有望解決以上技術瓶頸。由于三維標定物可通過一幅照片即可確定攝像機相面坐標與三維空間坐標的轉換矩陣，因此可以實現快速標定；同時三維標定物的標定精度要高于二維標定物。但是現有三維標定物體積較大，加工復雜，難以實現實用性要求較高的現場標定；同時現有三平面式標定靶標只能直接獲得笛卡爾三維直角坐標系下的三維數據點，無法獲得球面坐標系下由球面半徑和角度所決定的的數據點，而對于幾何角度的視覺測量，不經轉換計算直接標定球面坐標系下的角度信息對于提高汽車定位角度等參數的測量精度具有重要意義。本實用新型采用球面座和發光二極管組合的可分解結構，實現了球面坐標系下檢測系統攝像機的標定，系統結構簡單，便于加工和運輸，可以直接獲得球面坐標系下空間一般位置的數據點的球面坐標，提高了角度測量結果的準確度，對汽車工業檢測領域的技術進步具有重要意義。

發明內容

本實用新型針對目前現有三維標定物只能直接獲得笛卡爾三維直角坐標系下的三維數據點，無法獲得球面坐標系下由球面半徑和角度所決定的的數據點的問題，提供了一種可直接獲得球面坐標系下空間一般位置的數據點的球面坐標、結構簡單、檢測精度高、累積誤差小、功能完整、操作簡便、易于安裝、通用性強、成本較低、性能可靠的可滿足汽車檢測行業對汽車角度參數進行視覺檢測要求的基于球面坐標的汽車視覺檢測系統的攝像機標定靶標。

參閱圖1至圖4，為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案予以實現。本實用新型所提供的基于球面坐標的汽車視覺檢測系統的攝像機標定靶標包括有球面座與發光二極管。

發光二極管與球面座的螺紋通孔螺紋固定連接并由內而外穿出球面座的外表面，發光二極管直徑較粗一端靠近較細一側的端面與球面座內表面緊配合接觸。

技術方案中所述的球面座為球殼形鋼制薄壁零件并調質處理，在球面座表面均勻分布的經線和緯線的相交位置沿球心方向加工螺紋通孔。

技術方案中所述的發光二極管的外殼為階梯圓柱形，直徑較細一端為發射端且加工有螺紋。

本實用新型的有益效果是：

(1)本實用新型針對目前現有三維標定物只能直接獲得笛卡爾三維直角坐標系下的三維數據點，無法獲得球面坐標系下由球面半徑和角度所決定的的數據點的問題，提供了一種可直接獲得球面坐標系下空間一般位置的數據點的球面坐標的標定系統，對于以測量汽車角度參數為檢測目標的情況，由于無需進行笛卡爾三維直角坐標到角度的轉換，可以取得更高的測量精度。

(2)本實用新型針對汽車視覺檢測系統現場標定對標定系統重量輕、攜帶方便等要求，采用發光二極管與球面座組合的方式完成標定系統的裝配，因此使標定系統滿足了便攜小尺寸的要求，降低三維標定系統運輸使用的難度。

(3)本實用新型針對汽車視覺檢測系統現場標定對標定系統重量輕、攜帶方便等要求，發光二極管采用階梯形帶螺紋的殼體，與球面座連接方便且可以通過階梯定位，實現了快速安裝并保證了發光二極管的光點位置到球心距離一致，提高了標定精度。

(4)本實用新型的主要零件采用標準量具鋼進行加工，首先，標準型鋼產量大，機械加工工序少，制作簡單，生產成本較低；其次，作為測量儀器的重要附件，采用標準型鋼具有一定的強度，能夠在長期使用中不變形，保證測量的精度，可以滿足國家標準對測量精度的要求。

附圖說明

圖1是基于球面坐標的汽車視覺檢測系統的攝像機標定靶標的前向軸測圖；

圖2是基于球面坐標的汽車視覺檢測系統的攝像機標定靶標的后向軸測圖；

圖3是基于球面坐標的汽車視覺檢測系統的攝像機標定靶標的球面座1的軸測圖；

圖4是基于球面坐標的汽車視覺檢測系統的攝像機標定靶標的發光二極管2的軸測圖；

圖中：1.球面座，2.發光二極管。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述:

參閱圖1至圖4，基于球面坐標的汽車視覺檢測系統的攝像機標定靶標包括有球面座1與發光二極管2。