一种立体视觉定位性能试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种立体视觉定位性能试验装置，由机架、升降平台、置物台，导向轴、同步带升降机构、X轴位移调节机构、Y轴位移调节机构、锁止装置、位移传感器、立体视觉相机组成，升降平台通过四根导向轴和两套同步带升降机构完成Z轴方向的运动，通过X，Y，Z三轴的运动，可以将置物台移动到三维工作范围内的任意位置，且该位置的三维坐标可以通过分别安装在三轴运动部件上的位移传感器精确读出，将该三维位置数据与立体视觉相机通过图像分析得到的目标物三维位置数据进行对比，就可以对立体视觉相机及其相应软件定位算法的应用效果进行评价。机及其相应软件定位算法的应用效果进行评价。机及其相应软件定位算法的应用效果进行评价。

【技术实现步骤摘要】
一种立体视觉定位性能试验装置


[0001]本专利技术涉及机器视觉
，尤其涉及一种用于验证立体视觉系统三维定位性能的试验装置。

技术介绍

[0002]近年来，立体视觉技术在无人驾驶、机器人等领域得到了广泛的应用。在立体视觉技术的应用开发过程中，相机的选用、场景的特点、算法的设计都会影响到目标三维定位的精度。在立体视觉系统的研发过程中，为验证其目标三维定位的性能，国内外许多学者提出了诸多试验装置和方法，但大都存在操作复杂、专业性强、适用领域窄等问题。

技术实现思路

[0003]针对当前立体视觉系统开发过程中定位性能测试评价缺乏通用设备的问题，本专利技术的目的在于避免现有技术不足，提供一种通用的立体视觉定位性能试验装置，可在立体相机的视野范围内，提供目标物精确的实际三维坐标信息，为验证立体视觉定位系统的定位性能提供依据。
[0004]为实现本专利技术的目的，本专利技术采取以下技术方案：一种立体视觉定位性能试验装置，其特征在于：由机架、升降平台、置物台，导向轴、X轴位移调节机构、Y轴位移调节机构、Z轴位移调节机构、位移传感器、立体视觉相机组成。所述置物台用于放置试验目标物，置物台安装在所述X轴位移调节机构上，所述X轴位移调节机构上安装所述Y轴位移调节机构上，所述Y轴位移调节机构安装在所述升降平台上，所述升降平台通过4个直线轴承分别与4根导向轴配合并通过所述Z轴位移调节机构驱动实现Z轴垂直运动。通过XYZ三轴的运动，可以将置物台移动到三维工作范围内的任意位置。
[0005]所述位移传感器有三个，均采用高精度的光栅尺位移传感器，分别安装在所述X轴位移调节机构、所述Y轴位移调节机构和所述Z轴位移调节机构，实现三维空间位置的测量与显示，当置物台移动到三维工作范围内的任意位置时，可通过三个位移传感器分别读取当前置物台基准点的三维精确坐标。
[0006]所述X轴位移调节机构和所述Y轴位置调节机构采用导轨滑块结构实现高精度的直线运动。所述Z轴位移调节机构采用同步带升降机构，所述同步带升降机构有两组，对称布置于升降平台的两侧，两组同步带升降机构采用一根通轴驱动，通轴上安装有手轮用于操作，并安装有锁止机构用于定位。
[0007]所述立体视觉相机为双目相机或者结构光相机，镜头朝下安装所述机架的顶板上，通过立体视觉相机采集并分析置物台上目标物的图像，可以解算出目标物的三维空间坐标，将解算得到的三维空间坐标与三个位移传感器读取的三维空间坐标进行对比，即可分析立体视觉系统的工作性能。
[0008]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是，本专利技术提供一种通用的、精确的立体视觉定位性能试验装置，可提供目标物的精确三维实际坐标，可充分验证立体视觉系统获取的
目标位置信息的准确性，提供良好的立体视觉相机校准测试环境，并具有结构简单及操作便利的优点。
附图说明
[0009]图1所示为本专利技术一种立体视觉定位性能试验装置结构示意图。
[0010]图中：1、升降平台，2、导向轴，3、位移传感器，4、滑块，5、导轨，6、机架，8、手轮，9、同步带轮，10、锁止装置，11、同步带，12、直线轴承，13、置物台，14、轴承座，15、顶板，16、立体视觉相机。
具体实施方式
[0011]下面结合附图对本专利技术进一步说明。
[0012]如附图1所示，本专利技术的一种立体视觉定位性能试验装置，由升降平台1，导向轴2，位移传感器3，滑块4，导轨5，机架6，手轮8，同步带轮9，锁止装置10，同步带11，直线轴承12，置物台13，轴承座14，顶板15，立体视觉相机16组成。所述置物台安装在由一组滑块4和一组导轨5组成的X轴位移调节机构的滑块上。所述X轴位移调节机构安装在由一组滑块4和一组导轨5组成的Y轴位移调节机构的滑块上。所述Y轴位移调节机构安装升降平台1上。升降平台1通过4个直线轴承12分别与4根导向轴2配合实现Z轴垂直运动，并由两组同步带升降机构驱动，每一组同步带升降机构都有两个同步带轮9和一根同步带11组成，其中两组同步带升降机构的两个底部同步带轮9采用一根通轴连接，通轴上安装有手轮8，通过转运手轮8可以同步驱动两组同步带升降机构从而实现升降平台1的升降运动。同时，在通轴上还安装有锁止装置10，用于锁止通轴从而固定升降平台1的位置。在所述X轴位移调节机构、所述X轴位移调节机构和Z轴位移调节机构上均安装有位移传感器3，三个位移传感器3均采用高精度的光栅尺，可以用于读取置物台13上的基准点在三个方向的准确坐标。
[0013]使用时，将立体视觉相机16镜头朝下安装在机架6上顶板15的中心给定位置，将待测目标物固定在置物台13上的指定位置。根据试验要求，通过转动手轮8使升降平台垂直在Z轴方向移动并在移到预定位置后通过锁止装置10锁定升降平台的Z轴位置，通过手动拨动所述X轴位移调节机构和Y轴位移调节机构上的滑块4，使置物台分别在X轴和Y轴移动，在所有方向的移动过程中通过分别安装在三个方向上的光栅尺位移传感器3读取载物台基准点在XYZ三个方向的实际坐标，当目标物移动指定位置后停止移动。然后通过立体视觉相机16采集目标物图像，并通过图像分析计算目标物三维坐标，对比计算得到的三维坐标与读取得到的三维坐标可得到定位的误差数据。根据试验方案，重复以上步骤，对工作区域范围内不同位置目标物的定位误差进行综合分析可实现立体视觉系统的定位性能分析。
[0014]虽然结合附图描述了本专利技术的实时方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种立体视觉定位性能试验装置，其特征在于：由机架、升降平台、置物台，导向轴、X轴位移调节机构、Y轴位移调节机构、Z轴位移调节机构、位移传感器、立体视觉相机组成，所述置物台安装在所述X轴位移调节机构上，所述X轴位移调节机构上安装所述Y轴位移调节机构上，所述Y轴位移调节机构安装在所述升降平台上，所述升降平台安装在所述Z轴位移调节机构上，所述位移传感器有三个，分别安装在所述X轴位移调节机构、所述Y轴位移调节机构和所述Z轴位移调节机构上实现三维空间位置的测量与显示，所述立体视觉相机镜头朝下安装所述机架的顶板上。2.根据权利要求1所述一种立...

【专利技术属性】
技术研发人员：向阳，曾鑫诚，熊瑛，雷翔茗，艾馨，刘家梁，黄博涵，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：