CN105184774A - 可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置 - Google Patents

可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置 Download PDF

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Abstract

一种可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，包括棋盘格标定板，棋盘格标定板安装在定位框架上，定位框架上位于棋盘格标定板的后方设有可发出白色光的发光板，发光板的发光面朝向棋盘格标定板的板面，发光板可插拔地安装在定位框架上，发光板的前方或后方设有电加热板，电加热板的加热面朝向棋盘格标定板的板面。其目的在于提供一种结构简单，使用方便，能够精确的提取红外热像仪和可见光摄像机的棋盘格图像，为摄像机参数的计算以及图像融合算法的实现提供技术支持的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置。

Description

可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置
技术领域
本发明涉及一种可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置。
背景技术
随着红外热成像技术的迅速发展，红外热成像技术已经应用到了医疗、军事、安防监控、安全生产等各个领域，目前国内对红外热成像技术的研究也非常火热，尤其是在安防监控和安全生产领域，人们更期望能将红外和可见光图像融合在一起，方便对监控环境的全方位信息提取，然而，融合的前提是要对摄像机参数进行标定，目前的标定系统都是针对可见光摄像机的标定设计的，还没有具有实用性的能够同时标定红外和可见光的标定系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，使用方便，能够精确的提取红外热像仪和可见光摄像机的棋盘格图像，为摄像机参数的计算以及图像融合算法的实现提供了技术支持的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置。
本发明的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，包括采用透明的玻璃板制成的棋盘格标定板，棋盘格标定板的表面上设有多个正方形的黑格和多个正方形的白格，所述棋盘格标定板安装在定位框架上，定位框架上位于棋盘格标定板的后方设有可发出白色光的发光板，发光板的发光面朝向棋盘格标定板的板面，所述发光板可插拔地安装在所述定位框架上，发光板的前方或后方设有电加热板，电加热板的加热面朝向棋盘格标定板的板面，电加热板安装在所述定位框架上，电加热板的加热温度为40℃-50℃，电加热板的加热时间为1.5-5分钟，电加热板的前表面与所述棋盘格标定板之间的距离为10mm-40mm。
本发明的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，其中所述定位框架的框面位于左右竖直方向，所述棋盘格标定板沿左右竖直方向固定在定位框架朝前的端面上，定位框架内左右二侧的侧壁上沿竖直方向设有发光板插装槽，所述发光板可沿竖直方向插入或拔出发光板插装槽，所述定位框架内左右二侧的侧壁上沿竖直方向设有电加热板插装槽所述电加热板可沿竖直方向插入或拔出电加热板插装槽。
本发明的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，其中所述电加热板的加热温度为42℃-48℃，电加热板的加热时间为2-4分钟，电加热板的前表面与所述棋盘格标定板之间的距离为15mm-35mm。
本发明的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，其中所述电加热板的加热温度为44℃-46℃，电加热板的加热时间为2.5-3.5分钟，电加热板的前表面与所述棋盘格标定板之间的距离为20mm-30mm。
本发明的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，其中所述电加热板的前表面与所述棋盘格标定板之间的距离为25mm-28mm。
本发明的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，其中所述定位框架采用铝合金或木材或工程塑料制成。
本发明的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，其中所述发光板采用电压为12V的电源供电，所述电加热板采用电压为220V的电源供电。
本发明的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置在做标定的时候，首先打开电加热板的电源开关，令电加热板的温度升至40℃-50℃，电加热板加热棋盘格标定板的加热时间为1.5-5分钟，然后关掉电加热板的电源开关，立即将发光板插入发光板插装槽，并打开发光开关，此时便可以同时采集可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格图像。由于是令电加热板的加热温度为40℃-50℃，电加热板的加热时间为1.5-5分钟，以及让电加热板的前表面与棋盘格标定板之间的距离为10mm-40mm，故能够非常方便的提取红外和可见光的棋盘格图像，并且在此条件下提取的红外热像仪的棋盘格图像将会非常清晰，其清晰度远优于此温度、时间和距离范围之外的图像，并且装置的使用寿命也非常长。因此，本发明的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置具有结构简单，使用方便，能够精确的提取红外热像仪和可见光摄像机的棋盘格图像的特点，由此可为摄像机参数的计算以及图像融合算法的实现提供更好的技术支持。
本发明可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置的其他细节和特点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例便可清楚明了。
附图说明
图1为本发明的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置的结构示意图的主视图；
图2为图1的侧视图；
图3为图1的俯视图；
图4为本发明的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置的发光板和电加热板都安装在定位框架上的结构示意图；
图5为图4的立体图。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，包括采用透明的玻璃板制成的棋盘格标定板1，棋盘格标定板1的表面上设有多个正方形的黑格和多个正方形的白格，棋盘格标定板1安装在定位框架2上，定位框架2上位于棋盘格标定板1的后方设有可发出白色光的发光板3，发光板3的发光面朝向棋盘格标定板1的板面，发光板3可插拔地安装在定位框架2上，发光板3的前方设有电加热板4，电加热板4也可以是位于发光板3的后方，电加热板4的加热面朝向棋盘格标定板1的板面，电加热板4安装在定位框架2上，电加热板4的加热温度为40℃-50℃，电加热板4加热棋盘格标定板1的加热时间为1.5-5分钟，电加热板4的前表面与棋盘格标定板1之间的距离为10mm-40mm。
作为本发明的进一步改进，上述定位框架2的框面位于左右竖直方向，棋盘格标定板1沿左右竖直方向固定在定位框架2朝前的端面上，定位框架2内左右二侧的侧壁上沿竖直方向设有发光板插装槽5，发光板3可沿竖直方向插入或拔出发光板插装槽5，定位框架2内左右二侧的侧壁上沿竖直方向设有电加热板插装槽6电加热板4可沿竖直方向插入或拔出电加热板插装槽6。
作为本发明的进一步改进，上述电加热板4的加热温度为42℃-48℃，电加热板4的加热时间为2-4分钟，电加热板4的前表面与棋盘格标定板1之间的距离为15mm-35mm。
作为本发明的进一步改进，上述电加热板4的加热温度为44℃-46℃，电加热板4的加热时间为2.5-3.5分钟，电加热板4的前表面与棋盘格标定板1之间的距离为20mm-30mm。
作为本发明的进一步改进，上述电加热板4的前表面与棋盘格标定板1之间的距离为25mm--28mm。
作为本发明的进一步改进，上述定位框架2采用铝合金或木材或工程塑料制成。
作为本发明的进一步改进，上述发光板3采用电压为12V的电源供电，电加热板4采用电压为220V的电源供电。
本发明的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置在做标定的时候，如果电加热板4是位于发光板3的前方，可先装上并打开电加热板4的电源开关，令电加热板4的温度升至40℃-50℃，电加热板4加热棋盘格标定板1的加热时间为1.5-5分钟，然后关掉电加热板4的电源开关，立即将发光板3插入发光板插装槽5，并打开发光开关，此时便可以同时采集可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格图像。由于是令电加热板4的加热温度为40℃-50℃，电加热板4的加热时间为1.5-5分钟，以及让电加热板4的前表面与棋盘格标定板1之间的距离为10mm-40mm，故能够非常有效地将红外和可见光图像融合在一起，方便对监控环境的全方位信息提取，同时可实现非常精确地提取红外热像仪和可见光图像。
如果电加热板4是位于发光板3的后方，首先拔出发光板3，装上并打开电加热板4的电源开关，令电加热板4的温度升至40℃-50℃，电加热板4加热棋盘格标定板1的加热时间为1.5-5分钟，然后关掉电加热板4的电源开关，并拔出电加热板4，再立即将发光板3插入发光板插装槽5，并打开发光开关，此时便可以同时采集可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格图像。由于是令电加热板4的加热温度为40℃-50℃，电加热板4的加热时间为1.5-5分钟，以及让电加热板4的前表面与棋盘格标定板1之间的距离为10mm-40mm，故能够非常有效地将红外和可见光图像融合在一起，方便对监控环境的全方位信息提取，同时可实现非常精确地提取红外热像仪和可见光图像。
本发明简单实用，为可见光摄像机和红外热像仪的标定提供了有力的技术支持，并为后面图像融合等工作打下基础。
本发明根据红外热像仪的成像原理，创造性的提出了一种综合标定系统，实现了可同时提取可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格图像的标定系统以及标定方法。该方法通过电加热板对棋盘格标定板进行预加热，由于棋盘格标定板1的黑色格子使用的材料具有一定的隔热作用，因此加热后的棋盘格标定板1的黑格和白格之间产生了明显的温差，实现了红外热像仪对棋盘格图像的清晰提取。同时，由于棋盘格标定板的材料、红外热成像原理的影响，我们必须对电加热板4的加热时间、电加热板4与之间棋盘格标定板1的距离和电加热板4的加热温度进行严格的控制，电加热板4的加热温度过高或者加热时间过长，会导致棋盘格标定板的损坏，棋盘格图像边界扭曲变形，电加热板4的加热温度过低或者加热时间过短，会影响棋盘格标定板的温差的效果，提取的红外热像仪的棋盘格图像模糊。通过大量实验，我们得出了电加热板4最有利的加热时间、距离和加热温度，加热温度为40-50度，加热时间为1分钟到5分钟，电加热板4的前表面与棋盘格标定板1之间的距离为10mm-40mm，在此条件下，提取的红外热像仪的棋盘格图像将会非常清晰，由此可以更好的进行后面的参数标定和图像融合算法。

Claims (7)

1.可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，包括采用透明的玻璃板制成的棋盘格标定板(1)，棋盘格标定板(1)的表面上设有多个正方形的黑格和多个正方形的白格，其特征在于：所述棋盘格标定板(1)安装在定位框架(2)上，定位框架(2)上位于棋盘格标定板(1)的后方设有可发出白色光的发光板(3)，发光板(3)的发光面朝向棋盘格标定板(1)的板面，所述发光板(3)可插拔地安装在所述定位框架(2)上，发光板(3)的前方或后方设有电加热板(4)，电加热板(4)的加热面朝向棋盘格标定板(1)的板面，电加热板(4)安装在所述定位框架(2)上，电加热板(4)的加热温度为40℃-50℃，电加热板(4)的加热时间为1-5分钟，电加热板(4)的前表面与所述棋盘格标定板(1)之间的距离为10mm-40mm。
2.根据权利要求1所述的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，其特征在于所述定位框架(2)的框面位于左右竖直方向，所述棋盘格标定板(1)沿左右竖直方向固定在定位框架(2)朝前的端面上，定位框架(2)内左右二侧的侧壁上沿竖直方向设有发光板插装槽(5)，所述发光板(3)可沿竖直方向插入或拔出发光板插装槽(5)，所述定位框架(2)内左右二侧的侧壁上沿竖直方向设有电加热板插装槽(6)所述电加热板(4)可沿竖直方向插入或拔出电加热板插装槽(6)。
3.根据权利要求2所述的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，其特征在于所述电加热板(4)的加热温度为42℃-48℃，电加热板(4)的加热时间为2-4分钟，电加热板(4)的前表面与所述棋盘格标定板(1)之间的距离为15mm-35mm。
4.根据权利要求3所述的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，其特征在于所述电加热板(4)的加热温度为44℃-46℃，电加热板(4)的加热时间为2.5-3.5分钟，电加热板(4)的前表面与所述棋盘格标定板(1)之间的距离为20mm-30mm。
5.根据权利要求4所述的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，其特征在于所述电加热板(4)的前表面与所述棋盘格标定板(1)之间的距离为25mm-28mm。
6.根据权利要求1至5中任何一项所述的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，其特征在于所述定位框架(2)采用铝合金或木材或工程塑料制成。
7.根据权利要求6所述的可同时标定可见光摄像机和红外热像仪的棋盘格标定装置，其特征在于所述发光板(3)采用电压为12V的电源供电，所述电加热板(4)采用电压为220V的电源供电。
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