一种标定图案、标定方法及其标定板装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种标定图案、标定方法及其标定板装置。该标定图案适用于摄像头的标定，包括中心区域内包含有第一图形，第一图形中的一个或多个至少具有在同一水平线或竖直线上的三个顶点，且三个顶点中的一个位于标定区域和标定图案的中心位置；中心区域内还包含有第二图形，第二图形至少有一条边为第一直线，第一直线与水平线和竖直线形成夹角；标定区域围绕中心区域布置，标定区域内包含有多个第三图形，多个第三图形的顶点连线形成中心区域上方和下方的各至少一条沿水平方向的直线，左侧和右侧的各至少一条沿竖直方向的直线。发明专利技术提出了一种标定图案、标定方法及其标定板装置，能同时标定摄像头的光轴坐标、清晰度及旋转角度。

【技术实现步骤摘要】
一种标定图案、标定方法及其标定板装置
本专利技术涉及相机标定
，尤其涉及一种适用于车载摄像头的标定图案、标定方法及其标定板装置。
技术介绍
在车载摄像头生产制作过程中，需要对摄像头的光轴和清晰度进行标定校准。目前车载摄像头标定时通常使用一种图案，通过判断摄像头多个区域的图案的清晰度判断摄像头的质量。这种方法不能同时保证摄像头的光轴位置的准确，制造出的摄像头通常存在光轴倾斜的情况。由于车载摄像头的视野较宽，通常需要较大的标定板，高精度的标定板通常为玻璃，铝基板等，制作过程较为复杂，价格较高。而且在使用过程中，通常存在标定板图案不适合多种场合，打光不均匀，标定板太大，不好打光等困难。在摄像头的图像拍摄中，由于鱼眼镜头视野范围大而得到广泛使用，正是其视野范围使得输出图像存在较大畸变，为了能将畸变图像转换为所需图像，需对鱼眼镜头进行光轴检测校准。图1示出了现有技术中的棋盘格标定板。目前比较常用的校准方法，是采用如图1所示棋盘格图案从不同角度拍摄图像，通过多幅图像求解得出镜头光轴。该方法优势是实现容易。但鲁棒性较差、步骤繁琐、检测效率过低。
技术实现思路
针对现有技术的上述问题，本专利技术提出了一种标定图案、标定方法及其标定板装置，通过单张标定图案能同时标定摄像头的光轴坐标、清晰度及旋转角度，标定操控方便。具体地，本专利技术提出了一种标定图案，适用于摄像头的标定，包括中心区域和标定区域；所述中心区域内包含有第一图形，所述第一图形中的一个或多个至少具有在同一水平线或竖直线上的三个顶点，且三个所述顶点中的一个位于所述标定区域和标定图案的中心位置；所述中心区域内还包含有第二图形，所述第二图形至少有一条边为第一直线，所述第一直线与水平线和竖直线形成夹角；所述标定区域围绕所述中心区域布置，所述标定区域内包含有多个第三图形，多个所述第三图形的顶点连线形成所述中心区域上方和下方的各至少一条沿水平方向的直线，多个所述第三图形的顶点连线形成所述中心区域左侧和右侧的各至少一条沿竖直方向的直线；在所述标定区域内还包含多个第四图形，所述第四图形至少有一条边为第二直线，所述第二直线与水平线和竖直线形成夹角。根据本专利技术的一个实施例，所述第一图形包含所述第二图形。根据本专利技术的一个实施例，所述第一图形包含一对顶角，所述对顶角的交错点位于所述标定区域和标定图案的中心位置，所述对顶角的至少一条边处于水平或竖直位置。根据本专利技术的一个实施例，所述第一图形包含直角对顶角。根据本专利技术的一个实施例，所述第三图形包含所述第四图形。根据本专利技术的一个实施例，至少包含4个所述第四图形，分布在所述标定区域的四角。根据本专利技术的一个实施例，所述第三图形是矩形、三角形、梯形、菱形中的一种或几种。本专利技术还提供了一种利用前述的标定图案获得摄像头的光轴坐标的方法，所述方法的具体步骤包括：步骤1，提取所述标定区域里在所述中心区域上方所形成的至少一条沿水平方向的直线上的多个所述第三图形的顶点，使用最小二乘法拟合成圆，提取所述标定区域里在所述中心区域下方所形成的至少一条沿水平方向的直线上的多个所述第三图形的顶点，使用最小二乘法拟合成圆，对这些圆的交点使用最小二乘法拟合成一条第一拟合直线；步骤2，提取所述标定区域里在所述中心区域左侧所形成的至少一条沿竖直方向的直线上的多个所述第三图形的顶点，使用最小二乘法拟合成圆，提取所述标定区域里在所述中心区域右侧所形成的至少一条沿竖直方向的直线上的多个所述第三图形的顶点，使用最小二乘法拟合成圆，对这些圆的交点使用最小二乘法拟合成一条第二拟合直线；步骤3，所述第一拟合直线和第二拟合直线的交点的坐标为所述摄像头的光轴坐标。根据本专利技术的一个实施例，在所述标定区域里在所述中心区域上方拟合成圆的多个所述第三图形的顶点与所述中心区域下方拟合成圆的多个所述第三图形的顶点在所述中心位置上下对称；在所述标定区域里在所述中心区域左侧拟合成圆的多个所述第三图形的顶点与所述中心区域右侧拟合成圆的多个所述第三图形的顶点在所述中心位置左右对称。本专利技术还提供了一种利用前述的标定图案获得摄像头的旋转角度的方法，所述方法的具体步骤包括，用所述第一图形在同一水平线或竖直线上的3个顶点拟合成第三拟合直线；所述第三拟合直线与水平线或竖直线之间的夹角为所述摄像头的旋转角度。本专利技术还提供了一种利用前述的标定图案计算摄像头的清晰度的方法，所述方法的具体步骤包括，步骤a，截取所述标定图案中的第一直线和第二直线；步骤b，分别计算所述第一直线和第二直线的MTF值；步骤c，用所有的MTF值判断摄像头的清晰度。根据本专利技术的一个实施例，在步骤a中，所述第二直线采用单个截取或多个截取。本专利技术还提供了一种标定板装置，包含灯箱片，所述灯箱片的一面上印刷有前述的标定图案。根据本专利技术的一个实施例，所述标定板装置采用层叠结构，在所述灯箱片的另一面上依序设置导光板、反射膜和基板，在所述导光板的外缘设置LED。根据本专利技术的一个实施例，标定板装置还包括外罩和外壳，所述外罩和外壳配合形成容纳空间，在所述容纳空间内依序设置所述灯箱片、导光板、反射膜和基板。本专利技术提供的一种标定图案、标定方法及其标定板装置，通过单张标定图案能同时标定摄像头的光轴坐标、清晰度及旋转角度，标定操控方便，能提升车载摄像头的标定效率。应当理解，本专利技术以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本专利技术提供进一步的解释。附图说明包括附图是为提供对本专利技术进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本专利技术的实施例，并与本说明书一起起到解释本专利技术原理的作用。附图中：图1示出了现有技术中的棋盘格标定板。图2示出了本专利技术一个实施例的标定图案的结构示意图。图3示出了本专利技术另一个实施例的标定图案的结构示意图。图4示出了本专利技术另一个实施例的标定图案的结构示意图。图5示出了本专利技术另一个实施例的标定图案的结构示意图。图6示出了本专利技术另一个实施例的标定图案的结构示意图。图7A示出了本专利技术一个实施例的第一图形的结构示意图。图7B示出了本专利技术另一个实施例的第一图形的结构示意图。图7C示出了本专利技术多个实施例的第一图形的结构示意图。图7D示出了本专利技术多个实施例的具有一对顶角的第一图形的结构示意图。图8示出了本专利技术的多个第三图形的示意图。图9示出了本专利技术一个实施例的标定区域的划分示意图。图10示出了本专利技术另一个实施例的标定区域的划分示意图。图11示出了本专利技术一个实施例的获得摄像头的光轴坐标的方法的流程框图。图12示出了摄像头拍摄的拟合示例。图13示出了摄像头拍摄的圆拟合形成交点的示例。图14A示出了标定区域左右侧的拟合圆在光轴坐标上方形成交点的示例。图14B示出了标定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种标定图案，适用于摄像头的标定，包括中心区域和标定区域；/n所述中心区域内包含有第一图形，所述第一图形中的一个或多个至少具有在同一水平线或竖直线上的三个顶点，且三个所述顶点中的一个位于所述标定区域和标定图案的中心位置；所述中心区域内还包含有第二图形，所述第二图形至少有一条边为第一直线，所述第一直线与水平线和竖直线形成夹角；/n所述标定区域围绕所述中心区域布置，所述标定区域内包含有多个第三图形，多个所述第三图形的顶点连线形成所述中心区域上方和下方的各至少一条沿水平方向的直线，多个所述第三图形的顶点连线形成所述中心区域左侧和右侧的各至少一条沿竖直方向的直线；/n在所述标定区域内还包含多个第四图形，所述第四图形至少有一条边为第二直线，所述第二直线与水平线和竖直线形成夹角。/n

【技术特征摘要】
1.一种标定图案，适用于摄像头的标定，包括中心区域和标定区域；
所述中心区域内包含有第一图形，所述第一图形中的一个或多个至少具有在同一水平线或竖直线上的三个顶点，且三个所述顶点中的一个位于所述标定区域和标定图案的中心位置；所述中心区域内还包含有第二图形，所述第二图形至少有一条边为第一直线，所述第一直线与水平线和竖直线形成夹角；
所述标定区域围绕所述中心区域布置，所述标定区域内包含有多个第三图形，多个所述第三图形的顶点连线形成所述中心区域上方和下方的各至少一条沿水平方向的直线，多个所述第三图形的顶点连线形成所述中心区域左侧和右侧的各至少一条沿竖直方向的直线；
在所述标定区域内还包含多个第四图形，所述第四图形至少有一条边为第二直线，所述第二直线与水平线和竖直线形成夹角。


2.如权利要求1所述的标定图案，其特征在于，所述第一图形包含所述第二图形。


3.如权利要求1所述的标定图案，其特征在于，所述第一图形包含一对顶角，所述对顶角的交错点位于所述标定区域和标定图案的中心位置，所述对顶角的至少一条边处于水平或竖直位置。


4.如权利要求3所述的标定图案，其特征在于，所述第一图形包含直角对顶角。


5.如权利要求1所述的标定图案，其特征在于，所述第三图形包含所述第四图形。


6.如权利要求1所述的标定图案，其特征在于，至少包含4个所述第四图形，分布在所述标定区域的四角。


7.如权利要求1所述的标定图案，其特征在于，所述第三图形是矩形、三角形、梯形、菱形中的一种或几种。


8.一种利用权利要求1至7任一项所述的标定图案获得摄像头的光轴坐标的方法，其特征在于，所述方法的具体步骤包括：
步骤1，提取所述标定区域里在所述中心区域上方所形成的至少一条沿水平方向的直线上的多个所述第三图形的顶点，使用最小二乘法拟合成圆，提取所述标定区域里在所述中心区域下方所形成的至少一条沿水平方向的直线上的多个所述第三图形的顶点，使用最小二乘法拟合成圆，对这些圆的交点使用最小二乘法拟合成一条第一拟合直线；
步骤2，提取所述标定区域里在所述中心区域左...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟琳琳，李涛，杜厚超，康志超，刘阳，舒永杨，朱颖，张政，
申请(专利权)人：上海保隆汽车科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31