[0001] 本实用新型涉及摄像头内参标定技术领域，特别是涉及一种摄像头内参标定设备。

[0002] 近几年，随着自动驾驶行业热度升高，软件定义汽车进入了加速期。完善的汽车感知系统与路况处理系统无疑会为无人驾驶和ADAS系统增色不少。众所周知，摄像头、雷达等是汽车智慧之眼，获取路况信息是算法做处理前的首要条件。但是，算法的适配性跟相机的功能参数是息息相关的，所以方案商或车厂会先对摄像头做几何标定(内外参数的标定)，以达到算法的最佳适配状态。

[0003] 现有的摄像头内参标定设备如专利号为CN113643383A中公开的“摄像头内参标定设备”所示，其中包括承载组件、角度调节组件、搬运组件以及图卡组件，承载组件设于角度调节组件的调节端，角度调节组件设于搬运组件的搬运端，图卡组件具有图卡件，图卡件设于搬运组件的搬运路径上；承载组件用于摄像头的承载，搬运组件驱动角度调节组件移动，角度调节组件带动承载组件移动，角度调节组件调节承载组件于XY平面内的摆放角度，使得承载组件承载的摄像头与图卡件相对应。该申请通过角度调节组件和搬运组件的配合快速实现承载组件内承载的摄像头与图卡件之间的相对位置和角度的调节，从而提升实现摄像头内参标定的效率。

[0004] 但是该申请中的角度调节组件仅仅包括两个角位台，即使结合搬运组件，摄像头与图卡件之间的相对角度仍具有一定的局限性。

[0005] 因此，本领域亟需一种新型的摄像头内参标定设备，用于解决上述问题。实用新型内容

[0006] 本实用新型的目的是提供一种摄像头内参标定设备，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，能够多方向调节摄像头的角度，从而保证摄像头的内参标定时的适配性。

[0007] 为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

[0008] 本实用新型公开了一种摄像头内参标定设备，包括图卡组件、搬运直线模组和搬运支架，所述搬运支架设置于所述搬运直线模组上，所述搬运直线模组能够带动所述搬运支架沿直线移动，所述图卡组件位于所述搬运直线模组的一端；

[0009] 所述搬运支架上设有升降装置，所述升降装置上设有水平移动装置，水平移动装置上设有上下轴向角度调节装置，所述上下轴向角度调节装置上设有第一位置调节支架，所述第一位置调节支架上设有前后轴向角度调节装置，所述前后轴向角度调节装置上设有第二位置调节支架，所述第二位置调节支架上设有左右轴向角度调节装置，所述左右轴向角度调节装置上设有第三位置调节支架，所述第三位置调节支架上设有微调装置，所述微调装置上设有安装支架，所述安装支架用于固定摄像头。

[0010] 优选的，所述升降装置包括升降电机，所述升降电机的输出轴上设有升降丝杆，所述升降丝杆上螺纹连接有升降滑块，所述升降滑块上设有所述水平移动装置；

[0011] 所述水平移动装置包括水平电机，所述水平电机的输出轴上设有水平丝杆，所述水平丝杆上螺纹连接有水平滑块，所述水平滑块上设有所述上下轴向角度调节装置。

[0012] 优选的，所述上下轴向角度调节装置包括上下轴向角度电机，所述上下轴向角度电机的输出轴上连接有上下轴向角度蜗杆，所述上下轴向角度蜗杆与上下轴向角度蜗轮啮合，所述上下轴向角度蜗轮上固定有上下轴向角度转盘，所述上下轴向角度转盘上固定有所述第一位置调节支架；

[0013] 所述前后轴向角度调节装置包括前后轴向角度电机，所述前后轴向角度电机的输出轴上连接有前后轴向角度蜗杆，所述前后轴向角度蜗杆与前后轴向角度蜗轮啮合，所述前后轴向角度蜗轮上固定有前后轴向角度转盘，所述前后轴向角度转盘上固定有所述第二位置调节支架。

[0014] 优选的，所述左右轴向角度调节装置为角位台。

[0015] 优选的，所述微调装置包括上下微调装置，所述上下微调装置上设有左右微调装置，所述左右微调装置上设有前后微调装置；

[0016] 所述上下微调装置包括上下微调旋钮，所述上下微调旋钮上设有上下微调螺杆，所述上下微调螺杆上螺纹连接有上下微调滑块，所述上下微调螺杆的两侧分别设有一个上下微调导杆，两个所述上下微调导杆分别穿过所述上下微调滑块的两侧，所述上下微调导杆的上下两端分别固定有一个上下微调固定块；

[0017] 所述左右微调装置包括左右微调旋钮，所述左右微调旋钮上设有左右微调螺杆，所述左右微调螺杆上螺纹连接有左右微调滑块，所述左右微调螺杆的两侧分别设有一个左右微调导杆，两个所述左右微调导杆分别穿过所述左右微调滑块的两侧，所述左右微调导杆的左右两端分别固定有一个左右微调固定块；

[0018] 所述前后微调装置包括前后微调旋钮，所述前后微调旋钮上设有前后微调螺杆，所述前后微调螺杆上螺纹连接有前后微调滑块，所述前后微调螺杆的两侧分别设有一个前后微调导杆，两个所述前后微调导杆分别穿过所述前后微调滑块的两侧，所述前后微调导杆的前后两端分别固定有一个前后微调固定块。

[0019] 优选的，所述安装支架上设有安装底板，所述安装底板上设有两个安装导杆，所述安装导杆上固定有安装顶板，所述安装顶板上螺纹连接有一个夹紧螺杆，所述夹紧螺杆的下端设有夹紧块，所述夹紧螺杆的上端设有夹紧调节旋钮，所述夹紧块和所述安装底板之间用于安装所述摄像头。

[0020] 优选的，所述左右轴向角度调节装置上设有左右十字激光器，所述第一位置调节支架的下端设有上下十字激光器。

[0021] 优选的，所述搬运直线模组为同步带直线模组，所述同步带直线模组的两侧分别设有一个搬运直线导轨，所述搬运支架与所述搬运直线导轨滑动连接。

[0022] 优选的，所述搬运直线模组上设有磁栅尺。

[0023] 优选的，所述图卡组件包括图卡支架，所述图卡支架上安装有菲林透射图卡和透射灯箱，所述透射灯箱位于所述菲林透射图卡远离所述摄像头的一侧。

[0024] 本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

[0025] 本实用新型通过设置升降装置、水平移动装置、上下轴向角度调节装置、前后轴向角度调节装置、左右轴向角度调节装置以及微调装置等设备，从而可以从多个方向来调节摄像头的角度，使其视场角可以达到190°；

[0026] 进一步的，摄像头位于上下轴向角度调节装置、前后轴向角度调节装置和左右轴向角度调节装置的旋转轴的交点处，从而使其测量精度更高；

[0027] 进一步的，采用透射光源和菲林投射图卡，平面度较高，≤0.5mm。

[0038] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0039] 本实用新型的目的是提供一种摄像头内参标定设备，用于解决上述现有技术中存在的技术问题，能够多方向调节摄像头的角度，从而保证摄像头的内参标定时的适配性。

[0040] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

[0041] 如图1‑图8所示，本实施例提供了一种摄像头内参标定设备，包括图卡组件1、搬运直线模组2和搬运支架3，其中搬运支架3设置于搬运直线模组2上，搬运直线模组2能够带动搬运支架3沿直线移动，图卡组件1位于搬运直线模组2的一端。本实施例的整体尺寸为2910×1800×2000mm，此外，关于摄像头14的支持FOV为28°‑190°。

[0042] 搬运支架3上设有升降装置4，升降装置4上设有水平移动装置5，升降装置4能够带动水平移动装置5及其上面所连接的各个设备上下移动。水平移动装置5上设有上下轴向角度调节装置6，水平移动装置5能够带动上下轴向角度调节装置6及其上面所连接的各个设备在水平方向上左右移动。上下轴向角度调节装置6上设有第一位置调节支架7，上下轴向角度调节装置6能够带动第一位置调节支架7及其上面所连接的各个设备以竖直上下方向为轴线方向做旋转运动。第一位置调节支架7上设有前后轴向角度调节装置8，前后轴向角度调节装置8上设有第二位置调节支架9，前后轴向角度调节装置8能够带动第二位置调节支架9及其上面所连接的各个设备以前后方向(即平行于搬运直线模组2的移动方向)为轴向方向做旋转运动。第二位置调节支架9上设有左右轴向角度调节装置10，左右轴向角度调节装置10上设有第三位置调节支架11，左右轴向角度调节装置10能够用于带动第三位置调节支架11及其上面所连接的各个设备以左右方向(即垂直于搬运直线模组2的移动方向)为轴向方向做旋转运动。第三位置调节支架11上设有微调装置12，微调装置12上设有安装支架13，安装支架13用于固定摄像头14，微调装置12能够带动安装支架13以及摄像头14在上下、左右以及前后的方向进行移动。

[0043] 此外，搬运直线模组2、升降装置4、水平移动装置5、上下轴向角度调节装置6、前后轴向角度调节装置8、左右轴向角度调节装置10以及摄像头14等设备均能够与控制器电连接，通过控制器可以实现对各个设备的远程控制。控制器可以选用后台电脑或工控机等均可。

[0044] 在此统一说明的是，本实施例中所说的上下方向即竖向方向，前后方向即搬运直线模组2的移动方向，左右方向即垂直于搬运直线模组2的移动方向，其他的设备的运动方向同样参照此方位，故之后出现的关于方位的词语不再解释。

[0045] 在实际使用时，先将摄像头14安装于安装支架13上，对摄像头14进行定位。然后利用搬运直线模组2来带动搬运支架3以及其上面的全部设备向图卡组件1方向移动，直至搬运支架3与图卡组件1之间的间距达到预计长度。此时利用控制器来控制升降装置4、水平移动装置5、上下轴向角度调节装置6、前后轴向角度调节装置8和左右轴向角度调节装置10运行，使得摄像头14达到预计角度。最后利用摄像头14拍摄多组照片，并导入到后台电脑中进行分析即可。

[0046] 于本实施例中，如图4所示，升降装置4包括升降电机401，升降电机401的输出轴上设有升降丝杆，升降丝杆上设有外螺纹，升降丝杆上螺纹连接有升降滑块402，升降滑块402上设有与升降丝杆对应的内螺纹通孔。此外，升降滑块402上还设有升降凹槽，而搬运支架3上与升降凹槽相配合的升降滑轨，升降凹槽正好卡在升降滑轨上。当升降电机401启动时，升降电机401会带动升降丝杆转动，从而会带动升降滑块402沿升降滑轨的方向上下移动，又因为升降滑块402上设有水平移动装置5，从而实现水平移动装置5以及上面的各个设备进行升降移动，上下移动的行程为100mm，精度±0.01mm。

[0047] 同理的，如图5所示，水平移动装置5即现有的直线电机，具体的，水平移动装置5包括水平电机501，水平电机501的输出轴上设有水平丝杆502，水平丝杆502上螺纹连接有水平滑块503。当启动水平电机501时，水平电机501带动水平丝杆502转动，水平丝杆502转动就会带动水平滑块503沿水平丝杆502的轴向方向做直线移动。又因为水平滑块503上设有上下轴向角度调节装置6，从而带动上下轴向角度调节装置6及其上面的各个设备左右移动，左右的行程为100mm，精度±0.01mm。

[0048] 于本实施例中，上下轴向角度调节装置6和前后轴向角度调节装置8均为现有的蜗轮蜗杆旋转台，其旋转角度为±35°，精度±0.05°。

[0049] 具体的，上下轴向角度调节装置6包括上下轴向角度电机601，上下轴向角度电机601的输出轴上连接有上下轴向角度蜗杆，上下轴向角度蜗杆与上下轴向角度蜗轮啮合，上下轴向角度蜗杆与上下轴向角度蜗轮均在一个相对密封的上下轴向角度壳体内，防止外界杂质进入。上下轴向角度蜗轮上固定有上下轴向角度转盘602，上下轴向角度转盘602则位于上下轴向角度壳体外，并且上下轴向角度转盘602上固定有第一位置调节支架7。当实际使用时，启动上下轴向角度电机601，上下轴向角度电机601会带动上下轴向角度蜗杆转动，因为上下轴向角度蜗杆与上下轴向角度蜗轮啮合，从而能够带动上下轴向角度蜗轮，最终带动上下轴向角度转盘602以及第一位置调节支架7等设备以竖直上下方向为轴线方向做旋转运动。

[0050] 同理的，如图6所示，前后轴向角度调节装置8包括前后轴向角度电机801，前后轴向角度电机801的输出轴上连接有前后轴向角度蜗杆，前后轴向角度蜗杆与前后轴向角度蜗轮啮合，前后轴向角度蜗杆与前后轴向角度蜗轮也设置于前后轴向角度壳体内，前后轴向角度蜗轮上固定有前后轴向角度转盘802，前后轴向角度转盘802上固定有第二位置调节支架9。当启动前后轴向角度电机801时，前后轴向角度电机801会带动前后轴向角度蜗杆，前后轴向角度蜗杆转动会带动前后轴向角度蜗轮转动，最终带动前后轴向角度转盘802以及第二位置调节支架9以前后方向为轴线做旋转运动。

[0051] 于本实施例中，左右轴向角度调节装置10采用现有的电动式的角位台即可，其旋转角度为±35°，精度±0.05°。其转动输出端连接有第三位置调节支架11，通过左右轴向角度调节装置10即可带动第三位置调节支架11及其上面的各个设备以左右方向为轴线方向做旋转运动。

[0052] 于本实施例中，如图7所示，微调装置12包括上下微调装置1201，上下微调装置1201上设有左右微调装置1202，上下微调装置1201用于带动左右微调装置1202上下移动。
左右微调装置1202上设有前后微调装置1203，左右微调装置1202用于带动前后微调装置
1203左右移动。前后微调装置1203上设有安装支架13，前后微调装置1203用于带动安装支架13前后移动。其中，上下微调装置1201、左右微调装置1202以及前后微调装置1203的结构基本相同，以下着重以上下微调装置1201为例进行说明：

[0053] 如图8所示，上下微调装置1201包括上下微调旋钮12011，上下微调旋钮12011上设有上下微调螺杆12012，上下微调螺杆12012上螺纹连接有上下微调滑块12013，左右微调装置1202与上下微调滑块12013固定连接。上下微调螺杆12012的两侧分别设有一个上下微调导杆12014，两个上下微调导杆12014分别穿过上下微调滑块12013的两侧，上下微调导杆12014可以对上下微调滑块12013进行限位导向的作用，使得上下微调滑块12013只能沿着上下微调导杆12014上下移动。上下微调导杆12014的上下两端分别固定有一个上下微调固定块12015，上下微调固定块12015用于固定在第三位置调节支架11上，从而实现上下微调装置1201的固定。在实际使用时，仅需手动拧动上下微调旋钮12011，上下微调旋钮12011即可带动上下微调螺杆12012转动，从而使得上下微调滑块12013在上下微调导杆12014上进行上下移动，最终能够带动摄像头14进行上下方向上的微调。

[0054] 同理的，左右微调装置1202包括左右微调旋钮，左右微调旋钮上设有左右微调螺杆，左右微调螺杆上螺纹连接有左右微调滑块，前后微调装置1203固定于左右微调滑块上。左右微调螺杆的两侧分别设有一个左右微调导杆，两个左右微调导杆分别穿过左右微调滑块的两侧，左右微调导杆的左右两端分别固定有一个左右微调固定块。在实际使用时，通过转动左右微调旋钮，即可带动摄像头14进行左右方向上的微调。

[0055] 同理的，前后微调装置1203包括前后微调旋钮，前后微调旋钮上设有前后微调螺杆，前后微调螺杆上螺纹连接有前后微调滑块，安装支架13固定于前后微调滑块上。前后微调螺杆的两侧分别设有一个前后微调导杆，两个前后微调导杆分别穿过前后微调滑块的两侧，前后微调导杆的前后两端分别固定有一个前后微调固定块。在实际使用时，通过转动前后微调旋钮，即可带动摄像头14进行前后方向上的微调。

[0056] 于本实施例中，如图7所示，安装支架13上设有安装底板1301，具体的，安装底板1301固定于前后微调滑块上。安装底板1301上设有两个竖直设置的安装导杆1302，安装导杆1302上固定有安装顶板1303。安装顶板1303上螺纹连接有一个夹紧螺杆，安装顶板1303上设有与夹紧螺杆相对应的螺纹孔。夹紧螺杆的下端设有夹紧块1304，夹紧螺杆的上端设有夹紧调节旋钮，夹紧块1304和安装底板1301之间用于安装摄像头14。在需要放置摄像头
14时，工作人员先转动夹紧调节旋钮，使得夹紧块1304上升，然后将摄像头14放置于安装底板1301和夹紧块1304之间，然后再转动夹紧调节旋钮，使得夹紧块1304下移，最终在夹紧块
1304以及安装底板1301的共同作用下，实现摄像头14的固定。

[0057] 于本实施例中，左右轴向角度调节装置10上设有左右十字激光器(图中并未画出)，具体的，如图7或图8所示，左右轴向角度调节装置10(即角位台)靠近图卡组件1的一面上设有一个安装板，而左右十字激光器就是安装于安装板之上。第一位置调节支架7的下端设有上下十字激光器15。

[0058] 当左右十字激光器和上下十字激光器15开启时，左右十字激光器和上下十字激光器15发出的光线的交点就是摄像头14的位置。

[0059] 于本实施例中，搬运直线模组2为现有的同步带直线模组，市场上又叫同步带模组或同步带直线电机等，由于其为现有成熟技术，故在此对其具体结构不再多做赘述。利用同步带直线模组可以驱动搬运支架3前后移动，并且前后移动的行程为2000mm，精度±0.01mm。需要特别说明的是，同步带直线模组的两侧分别设有一个搬运直线导轨201，搬运支架3的两侧分别与两个搬运直线导轨201滑动连接，这样设置能够更好的支撑搬运支架3，使其在前后移动时能够更加平稳。

[0060] 于本实施例中，同步带直线模组上设有磁栅尺，磁栅尺包括读数头和磁栅标尺，读数头安装于同步带直线模组中的动子模块的一端，磁栅标尺安装于同步带直线模组中的电机座内。此结构属于磁栅尺的常规设置，故不再进一步的赘述。而增设磁栅尺则是为了进一步的提高同步带直线模组的移动精度。

[0061] 于本实施例中，图卡组件1包括图卡支架101，图卡支架101上安装有菲林透射图卡102和透射灯箱103，透射灯箱103位于菲林透射图卡102远离摄像头14的一侧，采用菲林透射图卡102和透射灯箱103能够具有较高的平面度，具体为小于等于0.5mm。

[0062] 此外，菲林透射图卡102的尺寸：1100×1600mm，棋盘格，图卡均匀性>70％；透射灯箱103的色温为：6500±500K，对菲林透射图卡102的最大照度60000lux，功率为6000瓦，220V，50/60hz。

[0063] 本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。