多功能标定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种多功能标定装置，其包括：光源，用于发射光束；均化器，用于接收所述光束并产生均匀光束；标定纸，面向所述光源的一面印有标定图案，背向所述光源的一面为纯色图案，当光源打开时，所述标定纸被均匀光束照亮，背向光源的一侧可以显示出标定图案。当光源关闭时，可以利用标定纸纯色图案的一面；光源打开时，可以利用标定纸中的标定图案，从而满足不同功能标定的需要。同时，多功能标定装置具有结构紧凑、操作方便、成本低的特点。

Multifunctional Calibration Device

The utility model discloses a multifunctional calibration device, which comprises a light source for transmitting light beams, a homogenizer for receiving said light beams and generating uniform light beams, a calibration paper with a calibration pattern printed on one side facing the light source and a pure color pattern on the other side facing the light source. When the light source is opened, the calibration paper is illuminated by a uniform light beam, and one side of the back light source can be used. The calibration pattern is displayed. When the light source is closed, one side of the pure color pattern of the calibration paper can be used; when the light source is opened, the calibration pattern in the calibration paper can be used to meet the needs of different functions. At the same time, the multifunctional calibration device has the characteristics of compact structure, convenient operation and low cost.

【技术实现步骤摘要】
多功能标定装置
本技术涉及光学测量及制造领域，具体涉及一种多功能标定装置。
技术介绍
结构光深度相机可以用于采集深度图像，进一步实现3D建模、手势识别、体感交互、人脸识别等功能。结构光深度相机在制造过程中涉及深度算法的标定、彩色图像与深度图像的对齐标定以及精度测量等工艺步骤，往往需要采集多个不同的工艺设备(比如标定装置或系统)来实现这些步骤，比如采用表面刻有立体纹理的标定板来实现对齐标定(专利申请CN107507235A)、采用激光测距仪等实现精度测量(专利申请CN106767933A)等，这些工艺步骤至少有以下两个方面的问题。一方面，由于工艺繁多，成本以及控制难度较大；另一方面，各个环节的工艺设备难以达到较高的标定或测量精度。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提出一种多功能标定装置，其克服了现有技术中标定板功能单一的缺陷，能够满足不同功能标定的需要，且结构紧凑、操作方便、成本低。本技术提供的多功能标定装置，包括：光源，用于发射光束；均化器，用于接收所述光束并产生均匀光束；标定纸，面向所述光源的一面印有标定图案，背向所述光源的一面为纯色图案，当光源打开时，所述标定纸被均匀光束照亮，背向光源的一侧可以显示出标定图案。在一些实施例中，所述光源包含发光二极管、激光光源中的至少一种；所述光源包括单光源或光源阵列。当所述光源为阵列光源时，包含至少两组发射不同波长的子光源。在一些实施例中，所述子光源包含白光子光源以及红外光子光源。其中，所述子光源可以被独立控制或整体控制。在一些实施例中，所述均化器包含漫射板或衍射光学元件。在一些实施例中，所述标定图案包含棋盘格图案、圆形标记点图案、二维码图案、编码标记点图案中的一种或多种；所述纯色图案包括哑白色图案。在一些实施例中，所述多功能标定装置还包括支撑件，用于支撑所述光源、所述均化器以及所述标定纸。在一些实施例中，所述多功能标定装置还包括光源支架，用于固定所述光源；所述光源支架还安装有散热器，用于对所述光源进行散热。本技术的有益效果：本技术将光源、均化器以及标定纸组成为多功能标定装置，且标定纸面向所述光源的一面印有标定图案，背向所述光源的一面为纯色图案；使得光源关闭时，可以利用标定纸纯色图案的一面；光源打开时，可以利用标定纸中的标定图案，从而满足不同功能标定的需要。同时，多功能标定装置具有结构紧凑、操作方便、成本低的特点。附图说明图1为本技术一个实施例的多功能标定系统示意图。图2为本技术一个实施例的多功能标定装置示意图。图3为本技术一个实施例的光源组成示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式并对照附图对本技术作进一步详细说明，应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本技术的范围及其应用。图1所示的是根据本技术一个实施例的多功能标定系统示意图。多功能标定系统100包括多功能标定装置10、深度相机40以及计算设备50，此外根据实际需要还可以包含支架20、底座30等组件。多功能标定装置10面向深度相机40一侧一般包含一个平面(对应下文中的标定纸，也可以称为标定平板)，深度相机40可以拍摄该平面的二维图像、深度图像等，计算设备50接收到二维图像和/或深度图像后进行处理以完成标定过程。支架20用于支撑深度相机40，在一个实施例中，支架20也可以对深度相机的姿态进行调整，比如下降、升起、旋转等姿态调整功能。底座30用于支撑多功能标定装置10、支架20或者深度相机40，在一个实施例中，底座30包含导轨，可以使得多功能标定装置10和/或支架20进行移动，或者底座30也可以包含旋转、起降等装置以使得多功能标定装置10和/或支架20进行姿态控制。计算设备50根据需要与多功能标定装置10、深度相机40、支架20以及底座30等进行连接，以实现控制、数据传输、计算等功能。深度相机40一般用于采集可见光图像与深度图像，因此其内部一般含有用于采集可见光图像的可见光相机(即二维图像，比如彩色相机)以及用于采集用来计算深度图像的结构光图像的三维相机(比如红外相机等)。可以理解的是，深度相机40与计算设备50之间没有明确的界限，二者可以是独立的器件也可以合成的器件，比如一个含有深度成像功能的计算终端，如平板、计算机、手机等。可以理解的是，图1中多功能标定装置10与深度相机40横向摆放，底座安装在底部，在一些实施例中，多功能标定装置10与深度相机40也可以纵向或其他方向摆放，底座也可以安装在其他合适的位置。因此图1仅示例性提供了一个实施例的参考，并非是系统100结构设置上的限制。另外，深度相机40的数量也可以为多个，由此可以使得本系统100同时对多个深度相机进行标定等功能，从而提高系统100的工作效率。图2所示的是根据本技术一个实施例的多功能标定装置10的示意图。多功能标定装置10包括光源103、均化器104以及标定纸106，光源103用于发射出光束，均匀器104接收光源发射出的光束后形成亮度分布均匀的均匀光束，均匀光束入射到标定纸106上以照亮标定纸。光源103可以是发光二极管(LED)、激光等任意形式的光源中的一种或多种。在一个实施例中，光源103为LED阵列，比如图1所示，多个LED灯珠103布置在同一个电路板102上。光源103的波长可以包括可见光以及红外、紫外等不可见光，具体的波长设置可以根据具体的需求进行设置。均化器104可以是漫射板，比如通过在玻璃表面磨砂以形成漫射板。在一些实施例中，均化器104也可以是衍射光学元件，通过衍射的方式实现对光束的均化效果。可以理解的是，这里的均匀效果可以允许有一定的容差，比如光束强度分布均匀度达到某一阈值就认为达到了均化效果，比如阈值设置为80％等。标定纸106的一个表面印有标定图案，比如棋盘格图案、圆形标记点图案、二维码图案、编码标记点图案等图案中一种或多种的组合，另一表面为纯色图案,纯色图案可以通过印刷等方式形成在标定纸106的表面上，也可以为标定纸原本的颜色。在一个实施例中，在标定纸面向光源的一面(假设为正面)印有标定图案，在背向光源的一面(假设为背面)有纯色图案，当光源关闭时，从背面一侧仅显示为纯色图案，当光源打开时，背面一侧可以显示出标定图案。光源103设置在电路板等光源驱动102上，通过外接电源来控制光源103进行发光。不同的相机，其参数不同，故本实施例中光源103的亮度在一定的范围内可调，以使得可以实现不同亮度的照明，保证不同性能的相机都能采集到较佳的图像(比如二维图像、深度图像等)。在一个实施例中，当需要的光源103数量较多时(比如增加光源数量以提高照射均匀度等)，可以将多个光源驱动102进一步被安装在光源支架101上，光源支架101一般由金属等材料制成，为了更好地对光源进行散热，还可以在光源支架101或光源驱动102上设置散热器108，比如叶片形式的铝制散热槽、散热风扇等散热器。标定纸106可以被贴在透明平板105上，一般地，透明平板105与标定纸106的平整度需要对应并且达到一定的要求，比如在标定工艺或精度测试工艺中，标定纸106与透明平板105的平整度越小越好，如不超过0.5mm。标定纸106也可以是透明平板，即在透明平板的两个表面分别印有标定图案及纯色图案，与纸质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能标定装置，其特征在于，包括：光源，用于发射光束；均化器，用于接收所述光束并产生均匀光束；标定纸，面向所述光源的一面印有标定图案，背向所述光源的一面为纯色图案，当光源打开时，所述标定纸被均匀光束照亮，背向光源的一侧可以显示出标定图案；当光源关闭时，利用标定纸中的纯色图案。

【技术特征摘要】
1.一种多功能标定装置，其特征在于，包括：光源，用于发射光束；均化器，用于接收所述光束并产生均匀光束；标定纸，面向所述光源的一面印有标定图案，背向所述光源的一面为纯色图案，当光源打开时，所述标定纸被均匀光束照亮，背向光源的一侧可以显示出标定图案；当光源关闭时，利用标定纸中的纯色图案。2.如权利要求1所述的多功能标定装置，其特征在于，所述光源包含发光二极管、激光光源中的至少一种；所述光源包括单光源或光源阵列。3.如权利要求2所述的多功能标定装置，其特征在于，所述光源为阵列光源，且包含至少两组发射不同波长的子光源。4.如权利要求3所述的多功能标定装置，其特征在于，所述子光源包含白光子光源以及红外光子光源。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：林水雄，张丁军，
申请(专利权)人：深圳奥比中光科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44