[發明專利]應用于標定圖像采集的裝置以及標定圖像采集方法

在審

• 申請號: 201710444987.X
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107121110A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 張洪宇;呂源治;沙歐
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01B21/04
• 分類號: G01B21/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術領域

本發明涉及三維掃描測量應用領域，特別是涉及一種應用于標定圖像采集的裝置。本發明還涉及一種標定圖像采集方法。

背景技術

長久以來，對真實物體幾何尺寸的精確測量主要采用依賴于游標卡尺、千分尺、角度尺等測量工具的接觸式人工測量方式，而這種測量方式無法測量形狀不規則的物體表面，并且對于文物古跡等要求非接觸的測量對象也存在技術瓶頸。

隨著計算機視覺技術的發展以及新技術新需求的驅動，三維掃描系統成為非接觸式測量的重要手段，被廣泛應用于工業設計領域的輔助制造與檢驗、醫療領域的手術定位與康復、游戲娛樂領域的實景建模與仿真以及考古領域的遺址保護與復原等。

三維掃描系統在進行數據采集與三維模型重構之前，需要對三維掃描儀中相機參數進行標定，目前考慮到穩定性和可操作性等因素，主要使用的是傳統相機標定法。

對于采用傳統相機標定法的三維掃描系統參數標定過程，首先需要采集標定圖像，然后根據相應算法進行參數標定。目前在實際的采集圖像操作中，三維掃描儀與標定板是兩個相對獨立的個體，需要有經驗的標定工作者，手持三維掃描儀或者標定板，不斷調整并保持二者的相對位置和相對角度，以采集多角度的清晰穩定的標定圖像，操作過程復雜繁瑣且費時費力，同時采集到的標定圖像具有較大的不穩定度。

發明內容

鑒于此，本發明的目的是提供一種應用于標定圖像采集的裝置，可以快速方便地獲取到多角度標定圖像，對于有經驗者或者無經驗者都能快速方便地進行圖像采集工作。本發明還提供一種標定圖像采集方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種應用于標定圖像采集的裝置，包括平臺；

在所述平臺上設置有用于固定相機的固定部以及多個用于放置標定板的卡槽；

所述卡槽與所述固定部的相對位置滿足將所述相機固定在所述固定部，并將所述標定板放置到所述卡槽后所述標定板在所述相機的拍攝視場范圍內，并且所述卡槽可改變所述標定板放置的傾斜角度。

可選地，多個所述卡槽包括平行排布的所述卡槽。

可選地，多個所述卡槽包括交叉分布的所述卡槽。

可選地，多個所述卡槽至少包括三個等間距平行排布的所述卡槽和相互交叉的兩個所述卡槽；

相互交叉的所述卡槽的交叉點位于平行排布的三個所述卡槽中間一個卡槽的中心；

平行排布的三個所述卡槽與相機固定到所述固定部的視軸垂直。

可選地，所述卡槽可使所述標定板放置后處于前傾狀態或者后傾狀態，前傾狀態指朝向所述固定部的傾斜狀態，后傾狀態指背向所述固定部的傾斜狀態。

可選地，所述平臺包括用于設置所述固定部的第一區域和用于設置所述卡槽的第二區域，所述第一區域和所述第二區域為一體式或者可拆卸分體式。

可選地，所述固定部為由高于所述平臺平面的邊框圍成的槽，或者所述固定部為可將所述相機固定的凹槽。

一種標定圖像采集方法，使用以上所述的應用于標定圖像采集的裝置，方法包括：

將三維掃描系統的相機固定在固定部；

從多個卡槽中依次選取，將標定板放置在所選取的所述卡槽內，標定板具有特征點圖案的一面朝向所述相機，使標定板分別處于不同傾斜角度以相機對標定板拍攝圖像。

可選地，還包括：

將三維掃描系統的相機固定在固定部，將結構光源處于開啟狀態；

從多個卡槽中依次選取，將標定板放置在所選取的所述卡槽內，標定板純色無圖案的一面朝向所述相機，使標定板處于任意一種傾斜角度以相機對標定板拍攝圖像。

可選地，包括：所選取的所述卡槽之間距離均勻，并且相互無交叉。

由上述技術方案可知，本發明所提供的應用于標定圖像采集的裝置，具體用于三維掃描系統采集標定圖像。在采集標定圖像時，將相機固定在固定部，將標定板放置在卡槽內，由相機對標定板拍攝獲得標定圖像。通過將標定板放置在不同卡槽內拍攝以及改變標定板在同一卡槽內的傾斜角度進行拍攝，以采集到滿足要求的多角度標定圖像。

本發明所提供的標定圖像采集方法，使用上述的應用于標定圖像采集的裝置，在采集標定圖像時工作人員將相機固定到平臺上，并在卡槽內放置標定板并調整標定板傾斜角度進行拍攝標定圖像即可。

本發明應用于標定圖像采集的裝置以及標定圖像采集方法，可以快速方便地獲取到多角度的標定圖像，對于有經驗者或者無經驗者都能快速方便地進行圖像采集工作。

附圖說明