The invention discloses a camera high-precision calibration plate for a multi linear array camera detection system and a method for realizing calibration. The calibration plate is a white background, and the surface patterns are divided into two layers; the upper layer is the same black stripe area arranged with equal spacing; the lower layer is the same isosceles triangle area arranged with equal spacing. Linear camera calibration method is the first group, in turn for each camera black stripes imaging camera rotating around the Z axis, so that the camera image with black stripes, the largest number of camera scan line and parallel to the direction of regional Y. Secondly, the camera rotates around the X axis, so that the distance between the black stripes in the image is equal, and the axis of the camera is perpendicular to the plane of the calibration board. Then, the adjacent two cameras are imaged simultaneously to the isosceles triangle region, and the second cameras are adjusted to move in the direction of the X axis, so that the spacing of the black stripes in the image is equal, so that the scanning lines of the two cameras are collinear. Adjust the distance between the third cameras and the black stripes in the second camera images in sequence, until all cameras.
【技术实现步骤摘要】
一种多线阵相机检测系统的相机高精度校准标定板及实现校准的方法
本专利技术属于线阵相机标定
,具体涉及一种多线阵相机检测系统的相机高精度校准标定板及实现校准的方法。技术背景机器视觉检测技术在工业中应用日趋广泛,需根据不同检测幅面大小设计成像扫描系统,如在带钢、布匹等表面缺陷检测中,被检测物具有检测平面尺寸大、检测精度要求高、运动速度快等特点,而单个相机分辨率有限,需要多个相机拼接使用。由于成像机理不同,在测量高速运动物体时,往往采用多线阵组合的扫描检测系统。为了保证多线阵相机扫描检测系统成像一致性,需要进行高精度的校准和调整,如各个相机相对检测平面的位姿保持一致、各相机相互扫描线共线及成像清晰度一致等。目前,多线阵相机系统校准方法,多采用人工目测加简单的辅助物实现调整焦距、视场重叠及扫描区域共线。存在精度差、效率低,调整参数有限等缺点。如单个相机轴线与检测平面垂直校准无法实现,整个系统精准度过分依赖机械支架制造和安装精度。因此,本专利技术结合线阵相机成像特点,设计一种用于多线阵相机检测系统的相机校准标定板,并提出相应高精度校准方法。该标定板及校准方法在高速大幅面高精度检测中,图像处理算法快速简单,兼顾效率和精度,可快速准确实现多个线阵相机相互位姿校准。
技术实现思路
本专利技术对生产应用中,多个线阵相机联合使用情况下,线阵相机标定难度大、精度差的问题提出解决方案。本专利技术在标定板板体上设计出特殊图案,通过识别处理对线阵相机进行调整。同时,使用本专利技术中的标定板,可以将多个线阵相机的扫描线调整至共线,标定精度高。为了实现上述目的,本专利技术公开了一种 ...
【技术保护点】
一种多线阵相机检测系统的相机高精度校准标定板,包括板体(1),该板体(1)表面为平面,板体(1)表面为白色背景,平面上图案沿X方向分为两层,上层是由等间距排布的黑条纹组成的黑条纹区域(2),下层是由等间距排布的等腰三角形组成的三角形区域(3),且板体(1)长度大于线阵相机组(4)检测范围宽度。
【技术特征摘要】
1.一种多线阵相机检测系统的相机高精度校准标定板,包括板体(1),该板体(1)表面为平面,板体(1)表面为白色背景,平面上图案沿X方向分为两层,上层是由等间距排布的黑条纹组成的黑条纹区域(2),下层是由等间距排布的等腰三角形组成的三角形区域(3),且板体(1)长度大于线阵相机组(4)检测范围宽度。2.如权利要求1所述的一种多线阵相机检测系统的相机高精度校准标定板,其特征在于,所述的黑条纹区域(2)中的黑条纹形状大小完全相同,每条条纹宽度为a毫米,高度为b毫米,黑条纹数量根据每个相机成像视场内有n个完整的黑条纹和线阵相机组(4)中相机数量确定,其中n≥20;条纹宽a、条纹高b、单个相机视场内条纹数量n和相机扫描线与黑条纹区域(2)Y方向的夹角α关系为h×tanα=(2n-1)×a,所述的三角形区域(3)中的等腰三角形形状大小完全相同,每个等腰三角形顶角θ在90°~120°范围内,三角形数量根据每个相机成像视场内有不少于4个完整的三角形和线阵相机组(4)中相机数量确定。3.采用如权利要求1-2中任意一项所述的标定板实现多线阵相机检测系统的相机高精度校准方法,该方法包括以下步骤:步骤一、将板体(1)与检测平面(6)重合,且在校准过程中板体(1)只能沿X平动,线阵相机组(4)安装于支架(5)上,各线阵相机以支架(5)为基准沿X、Y、Z对齐,且每个相机可沿X平移、Y平移、绕Z旋转、绕X旋转微调,沿Z平移、绕Y旋转,根据...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘源泂,周同聚,孔建益,王兴东,刘钊,曾镛,郭勇冠,
申请(专利权)人:武汉科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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