一種攝像機參數(shù)標(biāo)定板的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種攝像機參數(shù)標(biāo)定板。
【背景技術(shù)】
[0002]為了在三維重建過程中獲得較好的空間信息，在從二維圖像提取三維空間信息時，必須對攝像機進行標(biāo)定。對攝像機進行標(biāo)定實質(zhì)是求解攝像機成像的幾何模型參數(shù)，即攝像機參數(shù)。攝像機參數(shù)包括幾何和光學(xué)參數(shù)，如焦距，光學(xué)主心，像元尺寸、畸變系數(shù)等。攝像機成像的幾何模型體現(xiàn)了空間物體表面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，攝像機標(biāo)定過程就是利用上述關(guān)系確定攝像機參數(shù)。攝像機參數(shù)是機器視覺所需的關(guān)鍵參數(shù)，對位置解算精度有著直接的影響，因此攝像機標(biāo)定結(jié)果的精確程度直接影響著三維測量和重建的精度。
[0003]攝像機參數(shù)標(biāo)定有較多的方法，其中一種方式是采用星點檢測及精密測角法，一般采用精密轉(zhuǎn)臺加平行光管的方法獲取一定數(shù)量不同入射角下的星點成像位置坐標(biāo)，再通過多項式擬合徑向畸變及數(shù)值優(yōu)化，計算出攝像機的焦距、主點、畸變系數(shù)等參數(shù)。經(jīng)過標(biāo)定的攝像機在使用中因振動等原因而造成的結(jié)構(gòu)變化會引起參數(shù)變化，因此常常需要在現(xiàn)場再次標(biāo)定，過于精密復(fù)雜的標(biāo)定設(shè)備又不適于在現(xiàn)場使用，因此在采用上述方式標(biāo)定攝像機參數(shù)時，常采用攝像機參數(shù)標(biāo)定板進行攝像機參數(shù)標(biāo)定。攝像機參數(shù)標(biāo)定板是一種帶有固定間距圖案陣列的幾何模型，如棋盤格、十字架、圓點等，攝像機通過此帶有固定間距圖案陣列的攝像機參數(shù)標(biāo)定板拍攝圖像，然后經(jīng)過標(biāo)定算法計算，得出拍攝圖像的幾何模型，進而可以得到高精度的測量和重建結(jié)果，有效的校正鏡頭畸變，提高機器視覺應(yīng)用中圖像測量、攝影測量的精度。上述方法對可用于普通的可見光攝像機，但由于近紅外攝像機不能夠獲取普通攝像機參數(shù)標(biāo)定板的圖像，無法用普通的攝像機參數(shù)標(biāo)定板標(biāo)定近紅外攝像機，因此，要對近紅外攝像機設(shè)計特定的攝像機參數(shù)標(biāo)定板。
[0004]因此，提供一種既能夠適用于可見光攝像機，也能夠適用于近紅外攝像機的攝像機參數(shù)標(biāo)定板成為本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種攝像機參數(shù)標(biāo)定板，該攝像機參數(shù)標(biāo)定板既能夠適用于可見光攝像機，也能夠適用于近紅外攝像機。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種攝像機參數(shù)標(biāo)定板，包括設(shè)置有NXM個陣列圓孔的平板，其特征在于，所述陣列圓孔中均設(shè)置有亮度可調(diào)的全光譜發(fā)光燈具，所述全光譜發(fā)光燈具內(nèi)陷于所述陣列圓孔中，所述陣列圓孔的孔壁具有良好的反光性。
[0007]優(yōu)選的，所述平板為鋁合金光學(xué)平板，其加工平面度小于0.02毫米/平方米，孔垂向誤差小于0.02毫米；所述陣列圓孔中心位置偏差小于0.01毫米。
[0008]利用本發(fā)明所提供的攝像機參數(shù)標(biāo)定板不僅能標(biāo)定可見光攝像機參數(shù)，還能全光譜發(fā)光燈具實現(xiàn)近紅外攝像機參數(shù)標(biāo)定，從而擴大了普通攝像機參數(shù)標(biāo)定板的適用范圍。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明攝像機參數(shù)標(biāo)定板的平面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0010]本發(fā)明的核心是提供一種攝像機參數(shù)標(biāo)定板，該攝像機參數(shù)標(biāo)定板既能夠適用于可見光攝像機，也能夠適用于近紅外攝像機。
[0011]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0012]本發(fā)明所提供的攝像機參數(shù)標(biāo)定板，包括平板1，平板I的上形成有NXM個陣列圓孔2，為方便標(biāo)定計算，陣列圓孔2—般均勻分布在平板I上，各個陣列圓孔之間有固定間距，當(dāng)然也可以根據(jù)使用要求非均勻分布。本文所述平板，系指排列陣列圓孔的板狀物，為了取得較好的攝像機成像效果，可采用鋁合金光學(xué)平板并作發(fā)黑處理。陣列圓孔2內(nèi)設(shè)置有全光譜發(fā)光燈具3，光強調(diào)節(jié)器4可以調(diào)節(jié)全光譜發(fā)光燈具3的亮度，全光譜發(fā)光燈具3內(nèi)陷于陣列圓孔2中，，陣列圓孔2的孔壁具有良好的反光性，以便于全光譜發(fā)光燈具3發(fā)出的燈光通過陣列圓孔的孔壁反射出來。為了使攝像機拍攝的圖片清晰，全光譜發(fā)光燈具3應(yīng)具有較好的發(fā)光強度一致性，并可以通過光強調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)全光譜發(fā)光燈具3的亮度，從而在標(biāo)定攝像機參數(shù)時，可以得到清晰的攝像機圖像。為提高攝像機參數(shù)標(biāo)定精度，可以使用數(shù)控機床在平板I上鉆孔，并采用鉸刀絞孔的方式使各個陣列圓孔2具有統(tǒng)一的直徑。在使用此攝像機參數(shù)標(biāo)定板進行攝像機參數(shù)標(biāo)定時，打開全光譜發(fā)光燈具3，然后使用攝像機拍攝攝像機參數(shù)標(biāo)定板，攝像機與平板I形成一定的夾角，以便于拍攝到的陣列圓孔2受到燈光照射后形成的圖像為橢圓形，閾值分割后利用橢圓擬合后求陣列圓孔發(fā)光點的各個橢圓圖像中心亞像素坐標(biāo)(像點坐標(biāo))，根據(jù)亞像素坐標(biāo)與攝像機參數(shù)標(biāo)定板中平板I表面陣列圓孔2的中心坐標(biāo)(物點坐標(biāo))的--對應(yīng)關(guān)系，可以計算求出攝像機參數(shù)。
[0013]進一步的，為提高攝像機參數(shù)標(biāo)定精度，可采用鋁合金光學(xué)平板作為平板1，控制其加工平面度小于0.02毫米/平方米，孔垂向誤差小于0.02毫米；各陣列圓孔2的中心位置偏差小于0.01毫米。
[0014]請參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供的攝像機參數(shù)標(biāo)定板的一種【具體實施方式】。該攝像機參數(shù)標(biāo)定板包括發(fā)黑處理過的鋁合金光學(xué)平板I，加工平面度小于0.02毫米/平方米，孔垂向誤差小于0.02毫米；在鋁合金光學(xué)平板I上通過數(shù)控機床鉆孔形成了 5X6個直徑為10毫米且平均分布的陣列圓孔2，各陣列圓孔2的中心位置偏差小于0.01毫米；在每一個陣列圓孔2的后端插入并固定有1W的全光譜鹵鎢燈珠3，全光譜鹵鎢燈珠3內(nèi)陷于陣列圓孔中，不露出鋁合金平板I的表面，由于采用鋁合金光學(xué)平板，因此陣列圓孔2的孔壁反光性較好；全光譜鹵鎢燈珠3與光強調(diào)節(jié)器4相連，光強調(diào)節(jié)器4可以控制全光譜鹵鎢燈珠3的開關(guān)與強度。
[0015]采用上述具體實施例提供的攝像機參數(shù)標(biāo)定板，由于采用了全光譜發(fā)光燈具，無論是可見光攝像機還是近紅外攝像機，都可以獲取攝像機參數(shù)標(biāo)定板的圖像，因此既能夠適用于可見光攝像機，也能夠適用于近紅外攝像機。
[0016]以上對本發(fā)明所提供的攝像機參數(shù)標(biāo)定板進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種攝像機參數(shù)標(biāo)定板，包括設(shè)置有NXM個陣列圓孔的平板，其特征在于，所述陣列圓孔中均設(shè)置有亮度可調(diào)的全光譜發(fā)光燈具，所述全光譜發(fā)光燈具內(nèi)陷于所述陣列圓孔中，所述陣列圓孔的孔壁具有良好的反光性。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像機參數(shù)標(biāo)定板，其特征在于，所述平板為鋁合金光學(xué)平板，其加工平面度小于0.02毫米/平方米，孔垂向誤差小于0.02毫米；所述陣列圓孔中心位置偏差小于0.01毫米。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種攝像機參數(shù)標(biāo)定板，包括設(shè)置有N×M個陣列圓孔的平板，所述陣列圓孔中均設(shè)置有亮度可調(diào)的全光譜發(fā)光燈具，所述全光譜發(fā)光燈具內(nèi)陷于所述陣列圓孔中，所述陣列圓孔的孔壁具有良好的反光性。該攝像機參數(shù)標(biāo)定板由于具有了設(shè)置在陣列圓孔中的全光譜發(fā)光燈具，既能夠適用于可見光攝像機，也能夠適用于近紅外攝像機。
【IPC分類】G06T7/00
【公開號】CN104978732
【申請?zhí)枴緾N201410144055
【發(fā)明人】許濤
【申請人】中國船舶工業(yè)系統(tǒng)工程研究院
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年4月11日