CN108007292A - 一种可二维运动和变换构型的几何标定装置 - Google Patents

一种可二维运动和变换构型的几何标定装置 Download PDF

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Abstract

一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，涉及成像敏感器几何标定技术领域；包括主背景板、副背景板、支撑架、调整锁紧机构、基准尺安装接口和配重块；主背景板竖直放置，且主背景板的中心设置有方形槽；副背景板固定安装在主背景板的方槽内，且副背景板的上表面与主背景板的上表面平齐；支撑架竖直放置；支撑架的顶端设置有调整锁紧机构；主背景板的顶部和底部均设置有基准尺安装接口；主背景板通过基准尺安装接口与调整锁紧机构固定连接；支撑架顶部设置有配重块。本发明装置灵活稳定，通用化程度高，解决了现有几何标定装置构型固定、姿态固定、稳定性差、设备利用率低的问题，可用于不同瞬时视场成像敏感器的几何标定。

Description

一种可二维运动和变换构型的几何标定装置
技术领域
本发明涉及一种成像敏感器几何标定技术领域，特别是一种可二维运动和变换构型的几何标定装置。
背景技术
几何标定装置是成像敏感器标定的关键设备。目前使用的几何标定装置通常采用固定尺寸的背景板和标志，标志的分布构型也无法调整，仅能满足单一成像敏感器几何标定的测试需求，设备通用性差，利用率低。设备仅能实现一维调整，无法满足成像敏感器几何标定过程多姿态调整的需要。另外，设备稳定性差，影响成像敏感器几何标定精度的实现。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，通过背景板的可更换设计、成像标志的可更换设计、支撑架的二维运动与锁紧设计、配重设计、稳定性设计，可满足不同成像敏感器几何标定的需要。装置灵活稳定，通用化程度高，解决了现有几何标定装置构型固定、姿态固定、稳定性差、设备利用率低的问题。
本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：
一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，包括主背景板、副背景板、支撑架、调整锁紧机构、基准尺安装接口和配重块；其中，主背景板为方形板状结构；主背景板竖直放置，且主背景板的中心设置有方形槽；副背景板固定安装在主背景板的方槽内，且副背景板的上表面与主背景板的上表面平齐；支撑架竖直放置；支撑架的顶端设置有调整锁紧机构；主背景板的顶部和底部均设置有基准尺安装接口；主背景板通过基准尺安装接口与调整锁紧机构固定连接；支撑架顶部设置有配重块；配重块位于主背景板的背面。
在上述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，所述主背景板尺寸为1150mm×1150mm，厚度为19-21mm；中心的方形槽为520mm×520mm。
在上述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，所述主背景板除去方形槽的外表面设置有标志；副背景板的外表面均布设置有标志；标志为圆柱形结构，直径为9-11mm。
在上述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，所述主背景板的外表面按照42mm×42mm的间隔均布安装标志。
在上述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，所述副背景板为第一副背景板或第二副背景板或第三副背景板；第一副背景板、第二副背景板和第三副背景板的尺寸均为519mm×519mm，厚度均为10-12mm。
在上述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，第一副背景板外表面按照42mm×42mm的间隔均布安装标志；第二副背景板的外表面按照21mm×21mm的间隔均布安装标志；第二副背景板的外表面按照14mm×14mm的间隔均布安装标志。
在上述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，所述主背景板、第一副背景板、第二副背景板、第三副背景板标志的外表面进行消光发黑处理，吸收率不低于90％。
在上述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，所述调整锁紧机构俯仰方向转动范围为-15°～+15°；滚动方向转动范围为0～90°。
在上述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，支撑架为两段式柱状结构，包括内柱和外柱；其中外柱为中空矩形结构，内柱伸入外柱且实现沿外柱的垂直移动升降；外柱的侧壁在1.2-1.8m的高度内，以0.1m的间隔均匀打孔，实现对内柱相对于外柱高度的调整定位。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
(1)本发明采用主、副背景板设计，将尺寸、重量合适的背景板通过弹簧螺钉的拆装、固定实现了背景板的整体更换，更换操作简单，从而实现几何标定及精度验证测试时三种不同目标构型的变换，保证相机视场覆盖和测试目标的数量，从而提高测试效率。
(2)本发明采用标志的螺纹锁紧机构设计，实现了不同标志尺寸和间隔的更换，当背景板尺寸、重量大时，通过更换目标标志，能够满足地面标定及精度验证对目标数量、目标成像质量和质心提取精度的需要。
(3)本发明采用调整锁紧机构，能够方便地进行二维姿态运动和锁紧，大大提升了成像敏感器几何标定及精度验证测试的便利性和测试效率；
(4)本发明通过稳定性设计，能够在任意状态下保持稳定，并可实时监测其稳定能力，具有较高的可靠性。
附图说明
图1为几何标定装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：
本发明的目的是提供一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，该装置能够方便地实现不同尺寸背景板的更换，也可以实现不同标志的更换，且具有二维运动和姿态锁紧能力，装置灵活稳定，通用化程度高，解决了现有几何标定装置构型固定、姿态固定、稳定性差、设备利用率低的问题。
如图1为几何标定装置示意图，由图可知，一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，包括主背景板1、副背景板2、支撑架4、调整锁紧机构5、基准尺安装接口6和配重块7；其中，主背景板1为方形板状结构；主背景板1竖直放置，且主背景板1的中心设置有方形槽；副背景板2固定安装在主背景板1的方槽内，且副背景板2的上表面与主背景板1的上表面平齐；支撑架4竖直放置；支撑架4的顶端设置有调整锁紧机构5；主背景板1的顶部和底部均设置有基准尺安装接口6；主背景板1通过基准尺安装接口6与调整锁紧机构5固定连接；调整锁紧机构5俯仰方向转动范围为-15°～+15°；滚动方向转动范围为0～90°。支撑架4顶部设置有配重块7；配重块7位于主背景板1的背面。
其中，主背景板1尺寸为1150mm×1150mm，厚度为19-21mm；中心的方形槽为520mm×520mm。且主背景板1除去方形槽的外表面设置有标志3；副背景板2的外表面均布设置有标志3；标志3为圆柱形结构，直径为9-11mm。主背景板1的外表面按照42mm×42mm的间隔均布安装标志3。
副背景板2为第一副背景板或第二副背景板或第三副背景板；第一副背景板、第二副背景板和第三副背景板的尺寸均为519mm×519mm，厚度均为10-12mm。其中，第一副背景板外表面按照42mm×42mm的间隔均布安装标志3；标志3的安装孔为M4×7螺纹孔；第二副背景板的外表面按照21mm×21mm的间隔均布安装标志3；标志3的安装孔为M4×7螺纹孔。第二副背景板的外表面按照14mm×14mm的间隔均布安装标志3；标志5的安装孔为M4×7螺纹孔。标志3的表面粘贴不同直径的高反射率回光标志
主背景板1、第一副背景板、第二副背景板、第三副背景板标志3的外表面进行消光发黑处理，吸收率不低于90％。
支撑架4为两段式柱状结构，包括内柱和外柱；其中外柱为中空矩形结构，内柱伸入外柱且实现沿外柱的垂直移动升降；外柱的侧壁在1.2-1.8m的高度内，以0.1m的间隔均匀打孔，实现对内柱相对于外柱高度的调整定位。支撑架4底部安装四个万向轮。
主背景板1粘贴15mm×15mm×15mm的立方镜。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，其特征在于：包括主背景板(1)、副背景板(2)、支撑架(4)、调整锁紧机构(5)、基准尺安装接口(6)和配重块(7)；其中，主背景板(1)为方形板状结构；主背景板(1)竖直放置，且主背景板(1)的中心设置有方形槽；副背景板(2)固定安装在主背景板(1)的方槽内，且副背景板(2)的上表面与主背景板(1)的上表面平齐；支撑架(4)竖直放置；支撑架(4)的顶端设置有调整锁紧机构(5)；主背景板(1)的顶部和底部均设置有基准尺安装接口(6)；主背景板(1)通过基准尺安装接口(6)与调整锁紧机构(5)固定连接；支撑架(4)顶部设置有配重块(7)；配重块(7)位于主背景板(1)的背面。
2.根据权利要求1所述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，其特征在于：所述主背景板(1)尺寸为1150mm×1150mm，厚度为19-21mm；中心的方形槽为520mm×520mm。
3.根据权利要求1所述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，其特征在于：所述主背景板(1)除去方形槽的外表面设置有标志(3)；副背景板(2)的外表面均布设置有标志(3)；标志(3)为圆柱形结构，直径为9-11mm。
4.根据权利要求3所述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，其特征在于：所述主背景板(1)的外表面按照42mm×42mm的间隔均布安装标志(3)。
5.根据权利要求2所述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，其特征在于：所述副背景板(2)为第一副背景板或第二副背景板或第三副背景板；第一副背景板、第二副背景板和第三副背景板的尺寸均为519mm×519mm，厚度均为10-12mm。
6.根据权利要求5所述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，其特征在于：第一副背景板外表面按照42mm×42mm的间隔均布安装标志(3)；第二副背景板的外表面按照21mm×21mm的间隔均布安装标志(3)；第二副背景板的外表面按照14mm×14mm的间隔均布安装标志(3)。
7.根据权利要求6所述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，其特征在于：所述主背景板(1)、第一副背景板、第二副背景板、第三副背景板标志(3)的外表面进行消光发黑处理，吸收率不低于90％。
8.根据权利要求1所述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，其特征在于：所述调整锁紧机构(5)俯仰方向转动范围为-15°～+15°；滚动方向转动范围为0～90°。
9.根据权利要求1所述的一种可二维运动和变换构型的几何标定装置，其特征在于：支撑架(4)为两段式柱状结构，包括内柱和外柱；其中外柱为中空矩形结构，内柱伸入外柱且实现沿外柱的垂直移动升降；外柱的侧壁在1.2-1.8m的高度内，以0.1m的间隔均匀打孔，实现对内柱相对于外柱高度的调整定位。
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