双目摄像机标定工装制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双目摄像机标定工装。所述双目摄像机标定工装包括三维棋盘格，所述三维棋盘格包括具有一个共角点并且两两垂直的三个面，各个面包括棋盘格板。本实用新型专利技术实施例的双目摄像标定工装解决了现有标定技术的缺点和不足，而双目摄像机的标定工装夹具是整个标定系统的起始点，本标定工装克服了目前主流的标定环境上面的困难，结合自有算法实现棋盘格角点的定位及算法完成，使双目标定更便捷、更自动化。

【技术实现步骤摘要】
双目摄像机标定工装
本技术涉及图像采集装置的标定技术，尤其涉及一种双目摄像机标定工装。
技术介绍
近几年来，扫地机器人逐渐成为家庭智能的宠儿，并且发展速度加快。扫地机器人的基本功能为清扫、吸尘、拖地，而在基本功能的不断优化实现了更好的清洁效果的同时，作为智能化程度最高的清洁类产品，在导航、避障、防撞上面，为了给用户更好的体验，通过机器视觉实现物体识别和深度测距及3D恢复是扫地机器人未来的趋势，因此一套双目摄像头系统是必不可少的。双目摄像头标定的目的是要求出每个摄像机的相机内参数矩阵和畸变系数，以及双目外参，也就是左右两个摄像机的相对位置关系，即右摄像头相对于左摄像头的平移向量和旋转矩阵。通过标定过程计算的参数，实现双目所拍摄图片的校正、矫正、匹配、3D恢复、物体识别、深度测距等功能算法。目前主流的标定方式是通过打印一张棋盘格图卡，固定棋盘格行数和列数，通过拍摄棋盘格不同摆放倾斜角度的图片，再通过开源标定算法接口实现标定参数的计算。当通过双目摄像头拍摄棋盘格图片，然后运用Opencv提供的接口函数实现标定函数的计算，这种方式的实现，在算法上虽然简单，但是实际标定工装实现中会有弊端：1)必须提前制定棋盘格的尺寸，即棋盘的具体行数和列数需要固定，而且拍照的时候，必须要将整个棋盘格包含在画面当中，这在工厂自动化工装应用中实现困难；2)无法处理一张图片中同时包含多张棋盘格的情况；3)棋盘格需要在不同位置、不同角度、不同姿势下拍摄，至少需要拍摄三张才能完成算法，这样在工厂实现，效率超低；4)棋盘格一旦受到干扰比如外界强光干扰、轻微遮挡、或者倾斜角度过大等，均会导致角点检测失败。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种双目摄像机标定工装，能够使得一张图片包含多张棋盘格，拍摄一张即可完成标定。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：本公开提出一种双目摄像机标定工装。所述双目摄像机标定工装包括三维棋盘格，所述三维棋盘格包括具有一个共角点并且两两垂直的三个面，各个面包括棋盘格板。可选地，对于所述双目摄像机标定工装，三个面中至少一个面上棋盘格板为透明片，而且所述面包括平面光源板。可选地，对于所述双目摄像机标定工装，三个棋盘格板中至少一个棋盘格板为正方形。可选地，所述双目摄像机标定工装还包括用于容纳三维棋盘格的暗箱。可选地，对于所述双目摄像机标定工装，所述暗箱包括位于箱体顶部的自动气缸推送盖板。可选地，对于所述双目摄像机标定工装，所述暗箱包括箱体内的三维棋盘格夹具。可选地，对于所述双目摄像机标定工装，所述三维棋盘格夹具在三维棋盘格被夹固时使其摆放姿态限定为三个面均位于双目摄像机的视场内。可选地，对于所述双目摄像机标定工装，所述暗箱包括轨道、能够沿轨道滑动的滑台、以及驱动滑台沿轨道滑动的电机。可选地，对于所述双目摄像机标定工装，所述轨道包括竖直轨道和水平轨道中至少一个方向的轨道。可选地，对于所述双目摄像机标定工装，通过调节电机脉冲数调节电机的行程位置，使得电机驱动滑台将三维棋盘格运送至三维棋盘格夹具中预定位置。与现有技术相比，本技术技术方案主要的优点如下：本技术实施例的双目摄像机标定工装解决了现有标定技术的缺点和不足，而双目摄像机的标定工装夹具是整个标定系统的起始点，本标定工装克服了目前主流的标定环境上面的困难，结合自有算法实现棋盘格角点的定位及算法完成，使双目标定更便捷、更自动化。进一步地，通过将棋盘格板的整体结构封装在暗箱中，减少了外界光的干扰、以及积灰和杂物造成的遮挡。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为该技术一个示例提供的棋盘格板的结构示意图；图2为该技术一个示例提供的平面光源板的结构示意图；图3为该技术一个示例提供的安装后形成的三维棋盘格的结构示意图；图4为该技术一个示例提供的暗箱的自动气缸推送盖板的结构示意图；图5为该技术一个示例提供的轨道和滑台的结构示意图；图6A、图6B、图6C和图6D分别为该技术一个示例提供的暗箱整体结构的立体透视图、顶视图、侧视图和主视图；图7示出标定工装整体的双目成像图的一个例子；图8示出结合算法找到三面共角点的图片的一个例子。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。本技术一个实施例提供的双目摄像机标定工装包括三维棋盘格。三维棋盘格包括具有一个共角点并且两两垂直的三个面，各个面包括棋盘格板。三个棋盘格板中至少一个棋盘格板可以为正方形。作为一种可选实施方式，棋盘格板总大小可以为500mm*500mm，单个棋盘格的尺寸可以为20mm*20mm，精度要求可以为0.1mm。图1为该技术一个示例提供的棋盘格板的结构示意图。三个面中至少一个面上棋盘格板为透明片例如透明菲林片，而且该面包括平面光源板。为了使棋盘格受光均匀，棋盘格板可以固定在平面光源板上，光源参数的一个例子如下：均匀白光；亮度为550±50LUX；色温为5000±200k；均匀度为92％以上。图2为该技术一个示例提供的平面光源板的结构示意图。将三块棋盘格板直角摆放，以三个面的共角点为原点，沿X、Y、Z三轴的正方向安装到图2所示的三个平面光源板上。图3为该技术一个示例提供的安装后形成的三维棋盘格的结构示意图。该实施例的双目摄像机标定工装还可以包括用于容纳三维棋盘格的暗箱。为了减少外界光的干扰，以及积灰和杂物造成的遮挡，可以将三维棋盘格封装在暗箱中。暗箱可以包括位于箱体顶部的自动气缸推送盖板，实现自动关舱门的动作机构。图4为该技术一个示例提供的暗箱的自动气缸推送盖板的结构示意图。暗箱可以包括箱体内的三维棋盘格夹具。三维棋盘格夹具在三维棋盘格被夹固时使其摆放姿态限定为三个面均位于双目摄像机的视场内。为了提升作业效率，实现自动化，暗箱可以包括轨道、能够沿轨道滑动的滑台、以及驱动滑台沿轨道滑动的电机。轨道可以包括竖直轨道和水平轨道中至少一个方向的轨道。图5为该技术一个示例提供的轨道和滑台的结构示意图。可以通过调节电机脉冲数来调节电机的行程位置，使得电机驱动滑台将三维棋盘格运送至三维棋盘格夹具中预定位置。定位精度可以达到例如0.3mm。图6A、图6B、图6C和图6D分别为该技术一个示例提供的暗箱整体结构的立体透视图、顶视图、侧视图和主视图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双目摄像机标定工装，其特征在于，包括三维棋盘格，所述三维棋盘格包括具有一个共角点并且两两垂直的三个面，各个面包括棋盘格板。/n

【技术特征摘要】
1.一种双目摄像机标定工装，其特征在于，包括三维棋盘格，所述三维棋盘格包括具有一个共角点并且两两垂直的三个面，各个面包括棋盘格板。


2.如权利要求1所述的双目摄像机标定工装，其特征在于，三个面中至少一个面上棋盘格板为透明片，而且所述面包括平面光源板。


3.如权利要求1或2所述的双目摄像机标定工装，其特征在于，三个棋盘格板中至少一个棋盘格板为正方形。


4.如权利要求1所述的双目摄像机标定工装，其特征在于，还包括用于容纳三维棋盘格的暗箱。


5.如权利要求4所述的双目摄像机标定工装，其特征在于，所述暗箱包括位于箱体顶部的自动气缸推送盖板。


6.如权利要求4所述的双目摄像机...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，陈佳搏，于墨臣，于炀，贾志佳，
申请(专利权)人：北京石头世纪科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11