一种基于多个球状标定件的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基于多个球状标定件的标定装置，包括标定基板（1），所述标定基板（1）上设置有若干个标志结构（3），其特征在于：所述标定基板（1）的四角均分别设置有至少两个球状标定件（2），所述球状标定件（2）和所述标志结构（3）处于同一可视面。本实用新型专利技术将标定基板与至少八个球状标定件配合，能够基于一幅标定图像和一个标定装置完成相机标定，具有实用性强、标定速度快、精度高等特点，特别适用于存在径向畸变和/或切向畸变的情况下的相机标定，如针对手机、平板、可穿戴设备等智能终端。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多个球状标定件的标定装置
本技术涉及相机标定领域，尤其是涉及一种基于多个球状标定件的标定装置。
技术介绍
相机标定是图像处理技术中非常重要的技术，在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数。在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到，这个求解参数的过程就称之为相机标定。为实现快速完成相机标定工作，亟需一种能够基于一帧图像完成相机标定的方法和标定装置。如图1所示，图1描述了一种现有的标定装置，该标定装置包括标定支架7和设置在标定支架上的四个姿态不同的标定基板1，通过对四个标定基板1的图像进行分析处理，完成相机标定。虽然该种标定装置能够实现仅拍摄一次图像即可完成相机标定，但该标定装置存在标定精度不稳定、受标定装置间的相对姿态影响较大、由于采用多张标定基板造成整体占用体积大等问题。比如，张正友提出了利用一个国际象棋棋盘状的标定装置来进行标定方法。该标定方法需要摄像头从不同角度对标定装置拍摄多张标定图像，拍摄图片的角度越多越好。这种方法可以实现对摄像头内部参数和外部参数的标定，其精确度随拍摄角度的增多和清晰度的加大而增大。但是，张正友标定法需要拍摄的标定图片太多，一次标定需要对多帧图像进行处理，这对于需要对大量摄像头标定或是希望仅做简洁快速标定的情况都不太适用。另外，对于手机、平板、可穿戴设备等智能移动设备，其相机成像一般会同时出现径向畸变和切向畸变。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对上述存在的问题，提供一种基于多个球状标定件的标定装置，将标定基板与至少八个球状标定件配合，利用该标定装置进行相机标定时，能够实现基于一个标定基板、一帧采集图像完成相机标定工作，并能克服相机成像时出现的径向畸变和/或切向畸变的问题。本技术采用的技术方案如下：本技术提出了基于多个球状标定件的标定装置，包括标定基板，所述标定基板上设置有若干个标志结构，其特征在于：所述标定基板的四角均分别设置有至少两个球状标定件，所述球状标定件和所述标志结构处于同一可视面。基于上述实施例，进一步的，若干个所述标志结构可以被排列形成具有固定距离的阵列结构。基于上述任一实施例，进一步的，所述阵列结构的四角处，每个角的两侧均分别设置有至少一个球状标定件。基于上述任一实施例，进一步的，所述标定基板的四角均分别设置有三个球状标定件，其中，所述阵列结构的四角处，每个角的两侧均分别设置有一个球状标定件，每个角的顶角处外侧设置有一个球状标定件。基于上述任一实施例，进一步的，所述标志结构可以包括矩形状结构。基于上述任一实施例，进一步的，所述标志结构还可以包括圆形状结构。基于上述任一实施例，进一步的，所述球状标定件可以包括圆球。基于上述任一实施例，进一步的，所述球状标定件还可以包括球缺。基于上述任一实施例，进一步的，所述球状标定件可以通过粘接件被设置在所述标定基板的固定位置处。基于上述任一实施例，进一步的，若干个所述标志结构可以为印刷制成的涂层。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：本技术将标定基板与至少八个球状标定件配合，利用该标定装置进行相机标定时，能够实现基于一个标定装置、一帧采集图像完成相机标定工作。在工厂标定等应用中，并且能够适用于存在径向畸变和/或切向畸变的情况下，适于面向手机、平板、可穿戴设备等智能终端的相机标定，具有实用性强、标定速度快、精度高等特点，同时也降低了标定模板的占用空间。附图说明本技术将通过例子并参照附图的方式说明。图1为现有的具有四个标定基板的标定装置（四板标定法使用的标定装置）。图2为本技术中基于八个球状标定件的实施例的俯视图。图3为本技术中基于十二个球状标定件的实施例的俯视图。图4为对本技术中基于八个球状标定件的实施例进行图像采集所得到的标定图像。图5为对标定图像中的椭圆的分析示意图之一。图6为对标定图像中的椭圆的分析示意图之二。图7为本技术的侧视图示例一。图8为本技术的侧视图示例二。图9为本技术的侧视图示例三。图10为本技术的侧视图示例四。图11为本技术的侧视图示例五。图12为本技术的侧视图示例六。图13为本技术的另一个实施例的俯视图。图中，1-标定基板，2-球状标定件，201-椭圆，202-长轴线，3-标志结构，4-连接件，5-容纳槽，6-阵列结构，7-标定支架，8-粘接件，P-标定图像，O-主点。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本技术提出了一种标定装置，主要包括标定基板1和多个与所述标定基板1连接的球状标定件2，所述标定基板1上设置有若干个标志结构3，若干个所述标志结构3被排列形成具有固定距离的阵列结构6，所述球状标定件2和所述标志结构3处于同一可视面，为了避免相机成像时出现径向畸变或切向畸变，甚至两者畸变同时出现，减小这几种畸变情况对相机标定造成影响，所述阵列结构6的四角外侧均设置有至少两个球状标定件2，即包括至少八个球状标定件，至少八个所述球状标定件2在相机的成像中投影为椭圆状图像，且至少八个所述椭圆状图像的长轴线相交。若将球状标定件设置在标定基板的边部外侧，特别是边部中间位置处，容易受畸变影响而导致标定精准度不高。优选的，可将所述球状标定件2设置在所述标定基板1的四角，每个角的两侧均设置有至少一个球状标定件2。如图2所示的标定装置即包含八个球状标定件，该标定基板的每个角的两侧分别设置一个球状标定件。如图3所示的标定装置，其包含12个球状标定件，该标定基板的每个角分别设置有三个球状标定件，其中每个角的两侧分别设置有一个球状标定件，每个角的顶端外侧还设置有一个球状标定件。本技术中所述同一可视面是指在球状标定件2和标志结构3能够同时被看到，均在相机的可视范围内，能够同时被相机采集成像，在进行相机标定时，若干个标志结构3和至少两个球状标定件2均能成像于一帧图像中。例如，当若干个标志结构3分布在所述标定基板1的正面时，所述球状标定件2不能分布在所述标定基板1的背面，除非该标定装置是双面设置的，前后两面均同时设置有若干个标志结构3和至少八个球状标定件2。再如，标志结构3不一定设置在所述标定基板1的表面，当所述标定基板1的表面为透明板时，所述标志结构3也可以设置在所述标定基板1的内部。透过透明板可以看到标志结构3，在进行相机标定时，若干个标志结构3和至少八个球状标定件2均能成像于一帧图像中。本技术中所述球状标定件2和所述标志结构3处于同一可视面，要求球状标定件2不被所述标定基板1遮挡，所述球状标定件2可直接放置在所述标定基板1的表面；也可以通过连接件4被设置在所述标定基板1表面的固定位置处；还可通过标定基板1上的容纳槽5被设置在所述标定基板1表面的固定位置处；甚至，还可以通过其他连接架来固定球状标定件2，只要使得至少八个球状标定件2和若干所述标志结构3均在相机的可视范围内，并且球状标定件2和连接架最好不遮挡所述标志结构3。当然，为了使用方便便捷，还可以通过粘接的方式，将球状标定件2粘接在标定基板1的表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多个球状标定件的标定装置，包括标定基板（1），所述标定基板（1）上设置有若干个标志结构（3），其特征在于：所述标定基板（1）的四角均分别设置有至少两个球状标定件（2），所述球状标定件（2）和所述标志结构（3）处于同一可视面。

【技术特征摘要】
1.一种基于多个球状标定件的标定装置，包括标定基板（1），所述标定基板（1）上设置有若干个标志结构（3），其特征在于：所述标定基板（1）的四角均分别设置有至少两个球状标定件（2），所述球状标定件（2）和所述标志结构（3）处于同一可视面。2.根据权利要求1所述的一种基于多个球状标定件的标定装置，其特征在于：若干个所述标志结构（3）被排列形成具有固定距离的阵列结构（6）。3.根据权利要求2所述的一种基于多个球状标定件的标定装置，其特征在于：所述阵列结构（6）的四角处，每个角的两侧均分别设置有至少一个球状标定件（2）。4.根据权利要求2所述的一种基于多个球状标定件的标定装置，其特征在于：所述标定基板（1）的四角均分别设置有三个球状标定件（2），其中，所述阵列结构（6）的四角处，每个角的两侧均分别设置有一个球状标定件...

【专利技术属性】
技术研发人员：周伟伟，晁志超，
申请(专利权)人：成都通甲优博科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川,51