[實用新型]基于十字色塊的鏡頭標定靶盤裝置

有效

• 申請號: 201920970219.2
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN209821889U
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 孫秋成;孫顏開;王佳巖;耿慶田;孫明玉;趙秀濤;劉成
• 申請（專利權）人: 長春師范大學
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 22214 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司
• 代理人: 田春梅

基于十字色塊的鏡頭標定靶盤裝置屬于視覺測量用鏡頭標定裝置領域，其包括固定支座、角度控制箱和色塊靶盤，角度控制箱的下端與固定支座固連,色塊靶盤的前端面上設有兩種刻蝕圖案：四色塊棋盤格和高色差圓環。利用本實用新型的鏡頭標定轉盤裝置可以便捷地實現同一圓周平面內任意角度姿態下的標定數據連續獲取和快速求解，并大幅提高運算效率和數據精度，在簡化傳統的標定板制作復雜程度的同時還能滿足基于遺傳迭代的大數據算法對獲取海量連續數據的數量要求。

技術領域

本實用新型屬于視覺測量用鏡頭標定裝置領域，具體涉及一種基于十字色塊的鏡頭標定靶盤裝置。

背景技術

視覺測量技術能很好地適應現代工業對工件外形尺寸檢測所提出的新標準和要求，是一種兼備精度和效率的非接觸式外形檢測手段。

如圖1所示的傳統的標定板4(Calibration Target)被廣泛應用于視覺測量成像系統的標定過程中，該棋盤格標定板是由尺寸和間距均完全一致的黑色方格陣列構成的國際象棋黑白方格棋盤圖案，其黑色方格所形成的高精度坐標系陣列可用于相機的內部參數標定，以及用于確定線結構光激光器所投射出的光平面在空間中的位置方程。由于該傳統的棋盤格標定板4上的方格黑白間隔且布局密度較高，其在含有激光光條影像的照片中成像效果不理想，棋盤格中不連續的白色空隙部分會形成明暗相間的光條，而且所述白色空隙區域較多的漫反射作用也會嚴重干擾所拍攝到的光條照片的成像質量，給后續步驟中的激光光條提取檢測增加了難度，并顯著降低了光條中心檢測的精度，增大了誤差，造成視覺測量成像系統的標定精度大幅降低。

另一方面，現有利用傳統標定板4對激光光條的空間方程以及對鏡頭畸變的標定過程中，需要手持傳統標定板4使其變換出不同的空間姿態，并對應拍攝每個標定板空間姿態下的姿態照片。但由人工手持標定板使其擺放出不同空間姿態的方法隨機性較大，導致不同姿態下標定板平面的空間方程之間缺乏數學關聯性，無形之中大幅提高了視覺測量照片標定時的數據運算量，致使方程運算占用較多求解時間，并增加了誤差發生的幾率。該人工方法還具有明顯的隨機性和效率性，其通過傳統標定板4所獲得的數據量不足以滿足基于遺傳迭代的大數據算法對海量連續數據的數量要求。

實用新型內容

為了解決現有棋盤格標定板上的方格黑白間隔且布局密度較高，其所接收的激光光條在棋盤格中不連續的白色空隙部分會形成明暗相間的光條，而且所述白色空隙區域較多的漫反射作用也會嚴重干擾所拍攝到的光條照片的成像質量，給后續步驟中的光條提取檢測增加了難度，并顯著降低光條中心檢測的精度，造成視覺測量成像系統的標定精度大幅降低，以及由人工手持標定板使其擺放出不同空間姿態的方法隨機性較大，導致不同姿態下標定板平面的空間方程之間缺乏數學關聯性，進而造成視覺測量照片標定時的數據運算量大，求解效率低下，誤差率提高，不適用于大量數據的連續采集和求解的技術問題，本實用新型提供一種基于十字色塊的鏡頭標定靶盤裝置。

本實用新型解決技術問題所采取的技術方案如下：

基于十字色塊的鏡頭標定靶盤裝置，其包括固定支座、角度控制箱和色塊靶盤，角度控制箱的下端與固定支座固連；

所述色塊靶盤的前端面上設有兩種刻蝕圖案，即：四色塊棋盤格和高色差圓環，四色塊棋盤格為正方形板，其前端面按直角坐標系象限均等劃分為四個小正方形區域，其直角坐標系象限的原點恰位于色塊靶盤的正方形幾何中心點O，直角坐標系的x軸與色塊靶盤的正方形水平中線S1重合，直角坐標系的y軸與色塊靶盤的正方形豎直中線S2重合；位于第一象限的小正方形和位于第三象的小正方形均設為純黑色方塊區，位于第二象限的小正方形和位于第四象的小正方形均設為純白色方塊區；所述四色塊棋盤格的幾何中心點O在高色差圓環的軸線延長線上，且高色差圓環的后端面與四色塊棋盤格的前端面層疊固連；高色差圓環落在第一象限和第三象限中的兩段圓弧段均為純白色圓弧段，高色差圓環落在第二象限和第四象限中的兩段圓弧段均為純黑色圓弧段；