技术领域
[0001] 本实用新型涉及图像处理技术领域,更具体地说,涉及一种标定板。
相关背景技术
[0002] 相机标定是视觉测量、三维重建等机器视觉应用的基础环节,标定结果的准确性和精度直接决定了视觉系统能否正常工作。相机标定是指利用相机系统拍摄标定板的图像,利用标定板中已知特征点的三维坐标及图像上对应的图像坐标,解算相机参数的过程。
[0003] 现有技术中,相机标定数据的采集中所用到的标定板一般为棋盘格和圆阵列。其中,圆阵列标定板在使用过程中,对圆点的圆心的识别精度要求较高,导致适用场景有限,不能满足在多种条件下得到更好的标定板的识别精度。
[0004] 因此,如何提高标定板在多种场景下的适用性,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。实用新型内容
[0005] 有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种标定板,以提高标定板在多种场景下的适用性。
[0006] 为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
[0007] 一种标定板,包括:
[0008] 标定面,所述标定面上设置有多个标定行,每个所述标定行包括多个标定圆孔,且相邻所述标定行的标定圆孔的数量不同,相同数量所述标定圆孔的所述标定行设置有不同的标识符。
[0009] 可选地,在上述标定板中,所述标定圆孔为倒锥形,且所述标定圆孔具有小径端和大径端,所述标定圆孔的小径端位于所述标定面上,所述标定圆孔的大径端位于与所述标定面相对的固定面。
[0010] 可选地,在上述标定板中,所述固定面上设置有多个用于固定扫描物体的固定盲孔。
[0011] 可选地,在上述标定板中,所述标定板为矩形板,且所述固定盲孔为四个螺纹孔,各个所述螺纹孔位于所述固定面的四角位置处。
[0012] 可选地,在上述标定板中,所述标识符包括设置于所述标定行端部的不同数量的标识孔。
[0013] 可选地,在上述标定板中,所述标定圆孔的内表面为光滑表面,以保证所述标定圆孔在所述标定面上的圆孔边缘锐利度。
[0014] 可选地,在上述标定板中,所述标定板的材质为陶瓷材质或金属材质。
[0015] 可选地,在上述标定板中,所述标定板的表面通过亚光工艺处理。
[0016] 可选地,在上述标定板中,相邻所述标定行的标定圆孔交错布置。
[0017] 本实用新型提供的标定板,通过在标定面上设置多个标定行,每个标定行包括多个标定圆孔,且相邻标定行的标定圆孔的数量不同,同时在具有相同数量标定圆孔的标定行设置有不同的标识符。当通过待标定相机对标定板上的图像特征进行采集时,可通过每个标定行设置的标定圆孔为算法提供X方向位置坐标,并通过相邻标定行的不同标定圆孔数量确定标定点所在标定行的位置,从而为算法提供Y方向位置坐标;若待标定相机对标定板上的图像特征进行采集时包含多个相同数量标定圆孔的标定行,此时可通过不同的标识符确定标定点所在标定行的位置,从而为算法提供Y方向位置坐标。通过标定圆孔的深度为算法提供Z方向位置坐标。当然,也可通过每个标定行设置的标定圆孔为算法提供Y方向位置坐标,通过相邻标定行的不同标定圆孔数量和设置的不同标识符,以为算法提供X方向位置坐标,从而使得待标定相机通过采集上述标定板的图像数据时,可同时获得X、Y和Z三个方向的高精度真实数据。
[0018] 与现有技术相比,本实用新型提供的标定板,通过相邻标定行设置不同数量的标定圆孔,从而快速定位标定点所在标定行的位置,且当包含多个相同数量标定圆孔的标定行时,可通过不同的标识符确定标定点所在标定行的位置,从而为算法提供Y方向位置坐标,同时通过每个标定行的标定圆孔为算法提供X方向位置坐标,通过标定圆孔的深度为算法提供Z方向位置坐标,从而使得标定板具有三个维度的标定参数,使用范围更广,标定效率更高,且结构简单,操作方便,加工成本更低,可用于双相机及多相机的算法标定,提高了标定板在多种场景下的适用性。
具体实施方式
[0023] 本实用新型的核心在于提供一种标定板,以提高标定板在多种场景下的适用性。
[0024] 下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
[0025] 如图1所示,本实用新型实施例公开了一种标定板,包括标定面101。需要说明的是,在现有技术中,相机标定数据的采集中所用到的标定板一般为棋盘格和圆阵列。其中,圆阵列标定板在使用过程中,对圆点的圆心的识别精度要求较高,导致适用场景有限,不能满足在多种条件下得到更好的标定板的识别精度。本实用新型实施例公开的标定板100,通过相邻标定行102设置不同数量的标定圆孔103,从而快速定位标定点所在标定行102的位置,且当包含多个相同数量标定圆孔103的标定行102时,可通过不同的标识符104确定标定点所在标定行102的位置,从而为算法提供Y方向位置坐标,同时通过每个标定行102的标定圆孔103为算法提供X方向位置坐标,通过标定圆孔103的深度为算法提供Z方向位置坐标,从而使得标定板100具有三个维度的标定参数,使用范围更广,标定效率更高,且结构简单,操作方便,加工成本更低,可用于双相机及多相机的算法标定,提高了标定板100在多种场景下的适用性。
[0026] 其中,如图1所示,在标定面101上设置有多个标定行102,每个标定行102包括多个标定圆孔103,且相邻标定行102的标定圆孔103的数量不同,同时相邻标定行的标定圆孔交错布置,在相同数量标定圆孔103的标定行102设置有不同的标识符104。具体地,为了方便理解,如图1和图2所示,将标定板100的两个相对的侧面分别定义为第一侧面和第二侧面,且标定面101设置于第一侧面上,标定板100的第二侧面为固定面105。同时,标定板100采用矩形板,将标定板100的长度方向定义为X方向,标定板100的宽度方向定义为Y方向。标定行102为多个,可以为3个、4个或5个等,同时每个标定行102设置的标定圆孔103的数量为多个,可以为3个、4个或5个等,具体数量可根据数据精度需求而定。
[0027] 当通过标定相机对标定板100上的图像特征进行采集时,可通过每个标定行102设置的标定圆孔103确定标定点在X方向的位置,以为算法提供X方向位置坐标,并通过相邻标定行102的不同标定圆孔103数量可快速确定标定点所在标定行102的位置,同时相邻标定行102的标定圆孔103交错布置,可提高确定标定点所在标定行102位置的效率,从而确定标定点在Y方向的位置,以为算法提供Y方向位置坐标;若待标定相机对标定板100上的图像特征进行采集时包含多个相同数量标定圆孔103的标定行102,此时可通过不同的标识符104确定标定点所在标定行102的位置,从而为算法提供Y方向位置坐标。并且可通过标定圆孔103的深度为算法提供Z方向位置坐标。进而当待标定相机通过采集上述标定板100的图像数据时,可同时获得X、Y和Z三个方向的高精度真实数据。当然,也可通过每个标定行102设置的标定圆孔103为算法提供Y方向位置坐标,通过相邻标定行102的不同标定圆孔103数量和设置的不同标识符104,以为算法提供X方向位置坐标,此时只需将标定板100的宽度方向定义为X方向,标定板100的长度方向定义为Y方向即可。
[0028] 如图1所示,为了方便理解,将标定面101上的标定行102分别定义为第一标定行和第二标定行,在一具体实施例中,第一标定行上的标定圆孔数量为6个,第二标定行上的标定圆孔数量为5个,第一标定行的数量为3个,第二标定行的数量为2个,且第一标定行和第二标定行沿标定板100的宽度方向依次交替设置。同时,在3个第一标定行上分别设置有不同的标识符104,以区分标定点所在第一标定行的具体位置,同理在2个第二标定行上设置有不同的标识符104,以区分标定点所在第二标定行的具体位置,从而确定标定点在Y方向的位置,以为算法提供Y方向位置坐标。
[0029] 进一步地,标识符104包括不同数量的标识孔1041,且标识孔1041设置于标定行102的端部。在本实施例中,标识孔1041的数量可以采用0个、1个、2个、3个等。具体地,在3个第一标定行的左端(图1视角),分别由上至下依次设置1个、2个和0个标识孔1041,而在2个第二标定行的左端(图1视角),分别由上至下依次设置0个和1个标识孔1041,通过标识孔
1041可区分标定点所在具体标定行102位置,从而为算法提供Y方向位置坐标。同时,通过设置不同数量的标识孔1041,在多相机标定时可区分待标定相机的X方向和Y方向,从而确认多相机间的对应关系,比如对于两个待标定相机(A相机和B相机)时,通过A相机靠近标识孔
1041,B相机远离标识孔1041可确定两个待标定相机的对应关系,即标识孔1041可作为参考基准点,进而使得标定板100可用于双相机及多相机的算法标定,提高了标定板100在多种场景下的适用性。需要说明的是,0个标识孔1041指的是未设置标识孔1041的情况。
[0030] 本实用新型实施例公开的标定板100,通过在标定面101上设置多个标定行102,每个标定行102包括多个标定圆孔103,且相邻标定行102的标定圆孔103的数量不同,同时在具有相同数量标定圆孔103的标定行102设置有不同的标识符104。当通过待标定相机对标定板100上的图像特征进行采集时,可通过每个标定行102设置的标定圆孔103为算法提供X方向位置坐标,并通过相邻标定行102的不同标定圆孔103数量确定标定点所在标定行102的位置,从而为算法提供Y方向位置坐标;若待标定相机对标定板100上的图像特征进行采集时包含多个相同数量标定圆孔103的标定行102,此时可通过不同的标识符104确定标定点所在标定行102的位置,从而为算法提供Y方向位置坐标。通过标定圆孔103的深度为算法提供Z方向位置坐标。当然,也可通过每个标定行102设置的标定圆孔103为算法提供Y方向位置坐标,通过相邻标定行102的不同标定圆孔103数量和设置的不同标识符104,以为算法提供X方向位置坐标,从而使得待标定相机通过采集上述标定板100的图像数据时,可同时获得X、Y和Z三个方向的高精度真实数据。
[0031] 与现有技术相比,本实用新型实施例公开的标定板100,通过相邻标定行102设置不同数量的标定圆孔103,从而快速定位标定点所在标定行102的位置,且当包含多个相同数量标定圆孔103的标定行102时,可通过不同的标识符104确定标定点所在标定行102的位置,从而为算法提供Y方向位置坐标,同时通过每个标定行102的标定圆孔103为算法提供X方向位置坐标,通过标定圆孔103的深度为算法提供Z方向位置坐标,从而使得标定板100具有三个维度的标定参数,使用范围更广,标定效率更高,且结构简单,操作方便,加工成本更低,可用于双相机及多相机的算法标定,提高了标定板100在多种场景下的适用性。
[0032] 进一步地,如图1和图2所示,在一具体实施例中,标定圆孔103为倒锥形,且标定圆孔103具有小径端1031和大径端1032,标定圆孔103的小径端1031位于标定面101上,即标定板100的第一侧面,标定圆孔103的大径端1032位于与标定面101相对的固定面105,即标定板100的第二侧面,通过在标定板100的第二侧面采用圆孔锥形加工,使得标定圆孔103的内表面为光滑表面,以保证标定圆孔103在标定面101上的圆孔边缘锐利度,从而避免标定圆孔103的内壁出现噪点干扰,影响算法准确性。此外,如图2所示,在固定面105上设置有多个固定扫描物体的固定盲孔106。其中,固定盲孔106为四个螺纹孔,各个螺纹孔位于固定面105的四角位置处,可在待标定相机移动时,对待标定相机下方扫描物体起固定作用。
[0033] 进一步地,标定板100的材质可采用强度较高,耐磨性较好的陶瓷材质或金属材质,同时对标定板100的表面通过亚光工艺处理,以避免标定板100发生透光和反光的现象,可更好地识别标定板100的标定点的信息,从而达到更高的标定精度和测量精度。当然,标定板100的材质不仅仅局限于上述实施例中公开的两种材料,也可以采用光学玻璃材质,可根据光源的位置进行选择。
[0034] 本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象,而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有设定于已列出的步骤或单元,而是可包括没有列出的步骤或单元。
[0035] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。