[實用新型]基于點到坐標軸距離約束的汽車形貌檢測結構光標定系統

有效

• 申請號: 201420752806.1
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN204202562U
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 徐觀;郝照冰;蘇建;張立斌;潘洪達;陳熔;劉玉梅;戴建國;林慧英;李曉韜;劉換平;張馨元;盧雪;孫麗娜
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/26
• 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測設備的標定設備，更具體的說，它涉及一種基于點到坐標軸距離約束的汽車形貌檢測結構光標定系統。

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無法直接對汽車形貌檢測系統的激光平面進行標定。本實用新型采用三維標定板和T型標定板組合的可分解結構，實現了世界坐標系下檢測系統結構光的標定，系統結構簡單，便于加工和運輸，可以直接獲得世界坐標系下檢測系統結構光平面的空間一般位置方程，提高了汽車形貌檢測結果的準確度，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標定方法無法直接獲得世界坐標系下激光平面方程的問題，提供了一種可直接獲得世界坐標系下光平面位置方程的、結構簡單、標定精度高、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形貌進行視覺檢測要求的基于點到坐標軸距離約束的汽車形貌檢測結構光的標定系統。

參閱圖1至圖2，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點到坐標軸距離約束的汽車形貌檢測結構光的標定系統包括有三維標定板與T型標定板。

T型標定板下部的長矩形鋼板的楔形端部直線與三維標定板的兩塊鋼板的公共交線重合。

技術方案中所述的三維標定板由三塊矩形鋼板相互垂直焊接而成，三維標定板的內側表面粘貼棋盤格圖案。

技術方案中所述的T型標定板由兩塊矩形標準鋼板制成，T型標定板下部的長矩形鋼板的底端加工成楔形，頂端與上部的矩形鋼板中部垂直焊接，上部的矩形鋼板頂面上粘貼棋盤格圖案。

本實用新型的有益效果是：

(1)本實用新型針對目前現有標定方法無法直接獲得世界坐標系下激光平面方程的問題，設計了端部帶為楔形整體為T型的標定板，利用端部楔形的頂部直線三維標定板的兩個面的交線重合，實現了T型標定板與三維標定板世界坐標系坐標軸的重合，在標定板的頂面粘貼棋盤格圖案作為激光平面與標定板交點的標記，這樣標定板的平面一端特征點到世界坐標系的坐標軸之間的距離為標定板的長度，利用不同的標定板端部與光平面相交點到坐標軸的距離等于桿長的約束可以建立最優目標方程進而實現在世界坐標系下直接標定激光平面方程的目的，由于無需進坐標系的轉換，可以取得更高的標定精度。

(2)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是基于點到坐標軸距離約束的汽車形貌檢測結構光的標定系統的軸測圖；

圖2是基于點到坐標軸距離約束的汽車形貌檢測結構光的標定系統的T型標定板2的軸測圖；

圖中：1.三維標定板，2.T型標定板。

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2，基于點到坐標軸距離約束的汽車形貌檢測結構光的標定系統包括有三維標定板1與T型標定板2。

三維標定板1由三塊矩形鋼板相互垂直焊接而成，三維標定板1的內側表面粘貼棋盤格圖案。

T型標定板2由兩塊矩形標準鋼板制成，T型標定板2下部的長矩形鋼板的底端加工成楔形，頂端與上部的矩形鋼板中部垂直焊接，上部的矩形鋼板頂面上粘貼棋盤格圖案，T型標定板2下部的長矩形鋼板的楔形端部直線與三維標定板1的兩塊鋼板的公共交線重合。

基于點到坐標軸距離約束的汽車形貌檢測結構光的標定系統的使用方法：將基于點到坐標軸距離約束的汽車形貌檢測結構光的標定系統放置在汽車形貌檢測系統的攝像機視場范圍內的一個固定位置，起動攝像機和激光投線儀，使T型標定板的楔形端頂部直線與三維標定板的坐標軸重合，T型標定板另一端的棋盤格圖案的特征點通過光平面，通過攝像機采集圖像，再將T型標定板移動到棋盤格圖案的特征點通過光平面的另一位置，再通過攝像機采集圖像，采集多幅圖像之后，建立特征點到坐標軸距離相等的約束并求解，完成基于點到坐標軸距離約束的汽車形貌檢測結構光平面方程的標定。