CN108230404A - 标定系统、标定方法及所适用的设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种标定系统、标定方法及所适用的设备。所述标定系统包括传送装置，用于承载并运送各所述设备；多个显示装置，依据预设的间距沿所述传送装置排列设置，且所述多个显示装置呈不同的标定角度设置，其中，每一所述显示装置呈现至少一幅标定图像；其中，经所述传送装置运送的各所述设备依次途经所述多个显示装置时，所述设备利用摄像装置摄取每一所述显示装置呈现的至少一幅标定图像并进行标定。本申请的标定系统通过采用将经传送装置运送的设备依次途经所设置的多个显示装置并摄取标定图像的方式来进行标定，提高了标定效率及统一性，实现了简单有效的批量标定。

Description

标定系统、标定方法及所适用的设备

技术领域

本申请涉及机器视觉技术领域，特别是涉及一种标定系统、标定方法及所适用的设备。

背景技术

由于图像信息能给电子设备提供丰富的、足够的信息量，很多电子设备中集成了摄像装置。然而，硬件装配的摄像装置在精准度方面无法帮助电子设备从其摄取的图像数据中得到准确的信息。为此，对于配备在电子设备的摄像装置来说，技术人员需对其进行专门的标定以得到摄像装置关于多个误差指标的标定参数。

目前，对摄像装置进行标定所采用的方法是操作人员手持摄像装置在不同角度不同位置对着棋盘格拍摄多张照片，然后采用张正友标定法进行标定。这种人工标定的方式不仅效率低下，而且会受到环境光照以及操作人员操作不稳定的影响统一性较差、无法进行批量标定。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种标定系统、标定方法及所适用的设备，用于解决现有技术中标定效率低下且统一性差、无法进行批量标定的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本申请的第一方面提供一种标定系统，用于标定至少一个具有摄像装置的设备，所述标定系统包括：传送装置，用于承载并运送各所述设备；多个显示装置，依据预设的间距沿所述传送装置排列设置，且所述多个显示装置呈不同的标定角度设置，其中，每一所述显示装置呈现至少一幅标定图像；其中，经所述传送装置运送的各所述设备依次途经所述多个显示装置时，所述设备利用摄像装置摄取每一所述显示装置呈现的至少一幅标定图像并进行标定。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述显示装置为具有标定图像的标定板或电子显示器。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，相邻显示装置之间的间距基于摄像装置的视野范围而确定。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述显示装置播放多幅标定图像，各所述标定图像为不同尺寸的图像或/和不同显示位置的图像。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述传送装置上具有多个用于限位各所述设备的标记或固定机构。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述标定系统还包括标定处理装置，内置于所述设备中，用于自所述摄像装置获取每个显示装置所显示的标定图像，并利用获取自各所述显示装置的各所述标定图像对相应摄像装置进行标定处理。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述标定处理装置用于对所获取的各标定图像进行筛选，并利用筛选后的标定图像对所述摄像装置进行标定处理。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述标定系统还包括控制装置，用于控制所述传送装置依匀速、变速、或间歇的方式运行，以使所述设备经过各所述显示装置时其摄像装置摄取每一所述显示装置所呈现的标定图像。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述标定系统还包括检测装置，用于检测所述设备的位置，并将所检测的位置信息提供给所述控制装置；所述控制装置基于所获取的位置信息控制所述传送装置调节运行速度。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述控制装置当控制所述传送装置将所述设备运送至相应显示装置时，还控制相应显示装置播放各标定图像。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述控制装置还与每个所述设备数据连接，用于在各所述设备的摄像装置摄取每个显示装置时向相应设备发送获取标定图像的指令。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述传送装置上设有与各所述设备单独相连的数据接口单元；所述控制装置通过所述数据接口单元将所述指令传送至相应设备。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述数据接口单元位于所述传送装置的固定机构上。

在本申请的第一方面的某些实施方式中，所述设备为移动机器人。

本申请的第二方面还提供一种标定方法，用于标定至少一个具有摄像装置的设备，所述标定方法包括：控制传送装置运送各所述设备依次途经多个显示装置；其中，所述多个显示装置依据预设的间距沿所述传送装置排列设置，且呈不同的标定角度设置，其中，每一所述显示装置呈现至少一幅标定图像；依据所述摄像装置在经过每个所述显示装置时所摄取的、相应显示装置所呈现的标定图像，对相应的摄像装置进行标定。

在本申请的第二方面的某些实施方式中，所述控制传送装置运送各所述设备依次途经多个显示装置的方式包括：控制所述传送装置依匀速、变速、或间歇的方式运行，以使所述设备经过各所述显示装置时其摄像装置摄取每一所述显示装置所呈现的标定图像。

在本申请的第二方面的某些实施方式中，所述控制传送装置运送各所述设备依次途经多个显示装置的方式包括：检测所述设备的位置；基于所获取的位置信息控制所述传送装置调节运行速度。

在本申请的第二方面的某些实施方式中，当控制所述传送装置将所述设备运送至相应显示装置时，还包括控制相应显示装置播放各标定图像的步骤。

在本申请的第二方面的某些实施方式中，当控制所述传送装置将所述设备运送至相应显示装置时，还包括控制所述设备中的标定处理装置接收摄像装置所摄取的各标定图像的步骤。

在本申请的第二方面的某些实施方式中，所述依据摄像装置在经过每个所述显示装置时所摄取的、相应显示装置所呈现的标定图像，对相应的摄像装置进行标定的步骤包括：对所获取的各标定图像进行筛选，并利用筛选后的标定图像对所述摄像装置进行标定处理。

本申请的第三方面还提供一种设备，包括：经由如前述中任一所述的标定系统标定的摄像装置；存储装置，用于存储标定参数及至少一个程序；处理装置，用于调取并执行所存储的至少一个程序以基于所述标定参数对所述摄像装置所摄取的图像进行纠偏处理。

在本申请的第三方面的某些实施方式中，所述设备为移动机器人。

如上所述，本申请的标定系统、标定方法及所适用的设备，具有以下有益效果：通过采用将经传送装置运送的设备依次途经所设置的多个显示装置并摄取标定图像的方式来进行标定，提高了标定效率及统一性，实现了简单有效的批量标定。

附图说明

图1显示为本申请标定系统在一种实施方式中的示意图。

图2a至图2f显示为本申请标定系统中显示装置所显示的标定图像的示意图。

图3显示为本申请标定方法在一种实施方式中的流程图。

图4显示为本申请的设备在一种实施方式种的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本申请的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点及功效。

在下述描述中，参考附图，附图描述了本申请的若干实施例。应当理解，还可使用其他实施例，并且可以在不背离本申请的精神和范围的情况下进行机械组成、结构、电气以及操作上的改变。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

一般地，在具有摄像装置的设备在出厂前、及对设备的摄像装置进行维修期间，都需要对设备进行标定以使得在使用期间所述设备可以获得更为准确的图像数据。以移动机器人为例，移动机器人能够基于摄像装置所提供的图像数据并结合其他移动传感器所提供的移动数据，一方面构建机器人所在场地的地图数据，另一方面，还可基于已构建的地图数据提供路线规划、路线规划调整及导航服务，这使得移动机器人的移动效率更高。由此可见，移动机器人通过摄像装置获取到准确的图像数据对其后续操作而言十分重要。然而，要通过摄像装置获取到准确的图像数据就需要对具有摄像装置的设备进行标定。

鉴于此，本申请提供一种标定系统，所述标定系统用于标定至少一个具有摄像装置的设备。请参阅图1，图1显示为本申请标定系统在一种实施方式中的结构示意图，如图所示，所述标定系统包括传送装置12和多个显示装置13。所述标定系统用于标定经传送装置12承载并运送的至少一个具有摄像装置的设备11。

设备11可以为摄像模组，所述摄像模组包括摄像装置、存储装置和处理装置。所述摄像装置包括但不限于：照相机、视频摄像机、集成有光学系统或CCD芯片的摄像模块、集成有光学系统和CMOS芯片的摄像模块等。所述存储装置存储有至少一个程序。所述处理装置调用并执行所述至少一个程序以配合所述标定系统所提供的标定图像进行标定处理并将所得到的标定参数保存在存储装置中。其中，所述存储装置可包括高速随机存取存储器，并且还可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。在某些实施例中，存储装置还可以包括远离一个或多个处理器的存储装置，例如经由RF电路或外部端口以及通信网络(未示出)访问的网络附加存储器，其中所述通信网络可以是因特网、一个或多个内部网、局域网(LAN)、广域网(WLAN)、存储局域网(SAN)等，或其适当组合。所述存储装置还包括存储器控制器，其可控制设备的诸如CPU和外设接口之类的其他组件对存储器的访问。所述处理装置可操作地与存储器和/或非易失性存储设备耦接。更具体地，处理器可执行在存储器和/或非易失性存储设备中存储的指令以在计算设备中执行操作，诸如生成图像数据和/或将图像数据传输到电子显示器。如此，处理器可包括一个或多个通用微处理器、一个或多个专用处理器(ASIC)、一个或多个现场可编程逻辑阵列(FPGA)、或它们的任何组合。为了便于标定期间对多个摄像装置进行人工操作，技术人员可仅操作摄像装置和配置有存储装置和处理装置的主板来实现标定处理。

在又一些实施方式中，设备11可以为具有摄像装置的整机设备。作为整机设备，所述设备中包含了上述摄像模组。例如所述设备为移动机器人、手机、无人机等。为了便于描述，本申请以移动机器人为例进行说明，但本申请并不限于此。其中，移动机器人是一种在复杂环境下工作的，具有自行组织、自主运行、自主规划能力的机器人，其根据功能和用途可分为医疗机器人、军用机器人、助残机器人、巡逻机器人、清洁机器人等。所述摄像装置包括但不限于：照相机、视频摄像机、集成有光学系统或CCD芯片的摄像模块、集成有光学系统和CMOS芯片的摄像模块等。所述摄像装置的供电系统可受移动机器人的供电系统控制，当机器人上电移动期间，所述摄像装置即开始拍摄图像。此外，所述摄像装置可以设于移动机器人的主体上。

所述设备中还包括标定处理装置，其包含上述提及的处理装置、存储装置，以及用于标定处理的至少一个程序等，所述标定处理装置利用所述处理装置执行所述至少一个程序以执行标定处理。其中，所述标定处理装置所执行标定处理方式可以包括如张正友标定方式，也可以包括如本申请所述的标定处理方式，该方式将在后续详述。在某些实施例中，摄像装置摄取各标定图像并由标定处理装置利用如张正友相机标定方法对所获取的标定图像进行标定处理并将所得到的标定参数保存在设备中。其中，所述标定参数包括但不限于：fx、fy、cx、cy以及畸变参数。其中fx、fy表示焦距偏差，cx、cy表示中心偏差，畸变参数包括径向畸变参数和轴向畸变参数。

显示装置13是用于呈现标定图像的装置。其中，所述标定图像是指具有固定间距图案阵列的图像。所述标定图像包括棋盘格图案、等间距实心圆阵列图案、二维码图案等。为了便于描述，本申请以标定图像选用棋盘格图案为例进行说明，但本申请并不限于此。在实际应用中，标定图像还可以选用其他图案，在此不作一一详述。

在一些实施方式中，所述显示装置可以是具有标定图像的标定板。在所述标定板上贴有至少一幅标定图像。为了确保设备摄取的标定图像完整，各标定图像之间彼此无重叠。为高效地对设备进行标定，在每组标定板的数量相同，且每组标定板展示统一的标定图像，其中，每组标定图像中包含尺寸不同、显示位置也不相同的标定图像。

上述显示板可由电子显示器替代。所述电子显示器具有用于显示标定图像的显示屏。例如所述显示装置可以是阴极射线管显示器、等离子显示器、液晶显示器等。在某些具体示例中，所述显示装置可以使用OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管，简称OLED)面板以解决闪屏问题。

上述多个所述显示装置可依据与设备中摄像装置的主光轴偏角(即标定角度)分为多组。其中，标定角度通过显示装置的中心轴线与摄像装置的主光轴之间的夹角来表示，各标定角度可依据标定板设置在曲面不同位置所对应的角度而确定。其中，所述曲面举例为球面、半球面、抛物面等。在某些实施例中，可以设置其中一个显示装置正对待标定设备的摄像装置的光轴且与摄像装置的光轴基本垂直，设置其他显示装置与摄像装置的光轴呈一非垂直的角度且各不相同。例如，显示装置分为五组，每组显示装置包括六个显示板或电子显示器，每个显示装置上显示至少一幅标定图像且六个显示装置上分别显示不同尺寸、不同显示位置的标定图像，以及其中一组显示装置的标定角度与摄像装置的主光轴基本垂直，其余四组的标定角度分别基于所述基本垂直的标定角度对称选取。各组显示装置沿传送装置的运送方向排列。

在另一些实施方式中，每个电子显示器可以呈现多幅标定图像以减少传送装置的长度进而减小产线规模、节约成本。在某些实施例中，每个电子显示器依次播放多幅标定图像，且所播放的每幅标定图像具有不同尺寸、不同显示位置、或不同尺寸且不同显示位置。例如，将不同的标定图像显示在显示区域的左上角、左下角、右上角、右下角、中间区域等。又如，将不同的标定图像放大或缩小显示以对应表示标定图像相距设备近或远等。如此可有效减少不同标定角度所对应的显示装置的数量。例如，显示装置为五个，每个显示装置上依次循环播放六幅具有不同尺寸不同位置的标定图像，以及其中一个显示装置的标定角度与摄像装置的主光轴大致垂直，其余四个显示装置的标定角度分别基于所述大致垂直的标定角度对称选取。各显示装置沿传送装置的运送方向排列。

此外，在上述各显示装置的示例中，各所述显示装置与传送装置的间距是基于待标定设备中摄像装置的焦距来设置的，使得传送装置上放置的待标定设备与显示装置的距离在摄像装置的焦距±d的范围内，其中d为距离误差，以能够清晰拍摄到显示区域。

另外，相邻显示装置之间的间距是基于摄像装置的视野范围来确定的，使得传送装置上承载的待标定设备在移动至一个显示装置时摄取相应显示装置所提供的标定图像，使得相应设备基于一个显示装置所提供的标定角度获取足够数量的标定图像。另外，显示装置中用于显示标定图像的显示区域也与待标定的摄像装置的视场角相关，所述显示区域为能够使待标定设备拍摄到在所显示区域内各显示位置所显示的所有标定图像。例如，待标定的摄像装置的相机视野应覆盖整个显示区域以便获取位于显示区域任何位置的标定图像。通常一个显示区域为显示屏的满屏区域或小于满屏的区域。此外，需要说明的是，待标定设备的摄像装置并不必需使显示屏充满整个相机视野，只要能够使摄像装置摄取到显示屏上显示的标定图像即可。在显示屏未充满整个相机视野的情况下，可以设置显示屏的背景环境较暗，以减少其他物体的干扰。

以预设的间距及标定角度设置五个显示装置且每个显示装置自动循环播放六幅标定图像为例，并请参阅图2a至图2f，图2a至图2f显示为本申请标定系统中显示装置所显示的标定图像的示意图，如图所示，标定图像即棋盘格图片，图中所示棋盘格的周边具有白边，棋盘格的区域外背景颜色为黑色，所述五个显示装置所显示的标定图像相同，由于显示装置的标定角度各不相同，故而设备中的标定处理装置可基于相应摄像装置所拍摄的各标定图像进行标定处理。采用这样的方式是为了在标定时能够更容易识别棋盘格以提取图片中的角点。但本申请并不限于此，还可以设置棋盘格的周边具有一圈浅色边框，棋盘格的区域外背景颜色选用深色，只要在标定时能够提取到图片中的角点即可。

如图2a和图2b所示，设置标定图像显示在显示屏中心位置处，且设置图2a示出的标定图像的尺寸大于图2b示出的标定图像的尺寸，本示例中，设置图2a示出的标定图像为全屏显示。一般地，可以设置图2b示出的标定图像尺寸为图2a示出的标定图像尺寸的60％至70％。如图2c至图2f所示，设置标定图像显示在显示屏四个边角位置处，其中所示标定图像的尺寸可以任意设置。一般地，设置所述标定图像占整个显示区域的60％以上，以便于更清晰地获取角点信息。

需要说明的是，上述标定图像的尺寸和显示位置仅为示例，本领域技术人员可以根据经验或需要对标定图像的尺寸和显示位置进行修改变型，在此不再一一赘述。

此外，在设置有多个显示装置的情况下，并不必须使每个显示装置都依次循环显示上述六幅标定图像，还可以根据经验及实际需要设置每个显示装置显示其他标定图像。

传送装置12用于承载至少一个待标定的设备11，并运送各所述设备依次途经所述多个显示装置。在所述传送装置携带各设备经过每个显示装置时，各所述设备利用摄像装置摄取每个显示装置所呈现的至少一幅标定图像并进行标定。

在一些实施方式中，所述传送装置的运行速度和各显示装置的播放速度均由技术人员以确保各设备中的标定处理装置能够获得足够多清晰的标定图像为目标而预先设定。例如，所述传送装置的运行速度结合待标定设备的大小、摄像装置在设备中的安装位置、显示装置的显示区域、相邻显示装置之间的间距来进行设置。由此，技术人员仅需确保将设备放置在所述传送装置上并使得摄像装置面向显示装置固定即可令各设备中的标定处理装置执行标定处理操作。

在一些具体示例中，所述传送装置包括带状传送机构和驱动所述带状传送机构的驱动单元。其中，所述带状传送机构可以包括滚筒组和套在其上的输送带，传送装置的驱动单元驱动滚筒组滚动进而带动输送带运动。

其中，所述带状传送机构举例具有多个用于限位设备的标记。所述标记为刻画在所述带状传送机构上、且用以提示人工放置各设备。所述标记一方面基于待标定设备的摄像装置的焦距来设置，使得基于所述标记放置的待标定设备与显示装置的距离在焦距±d的范围内进而能够拍摄到清晰的显示区域，其中d为距离误差。所述标记另一方面还基于待标定设备的大小、摄像装置在设备中的安装位置、显示装置的显示区域、相邻显示装置之间的间距、以及传送装置的移动速度来设置，使得基于所述标记放置的待标定设备在传送装置移动期间所拍摄的图片中包括多幅仅显示一幅标定图像的图片。在某些实施例中，所述标记之间的间距设置为所述显示装置之间间距的整数倍，使得可以同时标定根据所述标记放置的多台设备，其中，所述整数小于等于显示装置的个数。例如，在设置有五个显示装置的情况下，假设显示装置之间的间距为a，则所述标记之间的间距b可以设置为a≤b≤5a，以使得可以同时标定1至5台设备。

所述带状传送机构还可以举例具有多个用于限位设备的固定机构。所述固定机构以将所述设备固定装配在传送装置上进而保持设备的稳定性。例如，所述固定结构可以包括夹持部、调节部件和底座，其中，所述底座通过卡槽卡合、粘合剂粘合等方式可拆卸地安装在传送装置上；至少一个夹持部连接一调节部件以便在限定范围内调节所能夹持的宽度；所述调节部件包括但不限于：弹性部件、紧固件等。所述固定结构一方面基于待标定设备的摄像装置的焦距来设置，使得装配后的待标定设备与显示装置的距离在焦距±d的范围内进而能够拍摄到清晰的显示区域，其中d为距离误差。所述固定结构另一方面还基于待标定设备的摄像装置的焦距、待标定设备的大小、摄像装置在设备中的安装位置、显示装置的显示区域、相邻显示装置之间的间距、以及传送装置的移动速度来设置，使得装配在所述固定结构上的待标定设备在传送装置移动期间所拍摄的图片中包括多幅仅显示一幅标定图像的图片。在某些实施例中，所述固定结构之间的间距为显示装置之间间距的整数倍，使得可以同时标定多台设备，其中，所述整数小于等于显示装置的个数。例如，在设置有五个显示装置的情况下，假设显示装置之间的间距为a，则所述标记之间的间距b可以设置为a≤b≤5a，以使得可以同时标定1至5台设备。

需要说明的是，上述的结构、形状、角度、数量仅为示例，本领域技术人员可以根据需求进行修改和变型，在此不再一一赘述。

所述驱动单元包括驱动电机。技术人员可依据摄像装置拍摄速度，设置所述驱动单元驱动带状传送机构的传送速度以使整个传送装置匀速地途经每个显示装置。例如，设置驱动电机以小于拍摄速度N倍的速度驱动带状传送机构匀速移动，以确保每个摄像装置拍摄到符合标定处理清晰度的标定图像。其中，N大于1。技术人员还可以依据摄像装置拍摄速度和显示装置播放标定图像的播放速度设置所述驱动单元驱动带状传送机构的传送速度。例如，依据摄像装置的拍摄速度设置各显示装置播放预设数量的标定图像所花费的时长，再依据摄像装置所能拍摄到显示装置的移动距离和所述播放时长，设置驱动电机的速度以驱动带状传送机构匀速移动。

在又一些具体示例中，所述传送装置还可以是带有标记或固定机构的运输机器人，其沿预设路线途经每个显示装置，以供所承载的设备获取各标定图像。其中，所述标记或固定机构可与设置在带状传送机构的标记或固定机构相同或相似，在此不再详述。例如，所述运输机器人利用固定机构固定待标定的设备，并沿预设路线匀速地途经每个显示装置。所述运输机器人所设置的移动速度的方式可与上述设置驱动单元的移动速度的方式相同或相似，在此不再详述。

内置在设备中的标定处理装置在标定模式下获取所途经的所有显示装置所显示的标定图像，并利用所摄取的标定图像对设备的摄像装置进行标定。在一些示例中，所述标定处理装置获取以摄像模式摄取的所有标定图像并形成视频文件，再从所述视频文件中提取各标定图像，并按照预设的如张正友标定算法进行标定处理以得到各标定参数。在又一些示例中，所述标定处理装置对所获取的各标定图像进行筛选，并利用筛选后的标定图像对所述摄像装置进行标定处理。例如，在标定模式下，所述标定处理装置对所摄取的每幅图像进行是否包含标定图像的判断，若包含则予以保留，反之则不予保留，当预设时长内未收集到新的标定图像时，或者当获取到预设数量的标定图像时，或者当满足其他停止条件时，所述标定处理装置停止上述判断，并依据所收集到的所有标定图像进行标定处理以得到各标定参数。

在又一些实施方式中，所述标定系统还包括控制装置，所述控制装置控制传送装置依匀速、变速或间歇的方式运行，以使得待标定设备经过各显示装置时其摄像装置摄取每个显示装置所呈现的标定图像。

在一具体示例中，所述控制装置可以控制传送装置的启动、进入匀速运行和停止。其中，控制装置可依据前述传送装置的运行速度控制所连接的传送装置以供放置在所述传送装置上的设备依次途经各显示装置并摄取标定图像。

在另一具体示例中，所述控制装置以变速或间歇的方式控制传送装置运行，以使得待标定设备经过各显示装置时其摄像装置摄取每个显示装置所呈现的标定图像。

在其中一具体示例中，控制装置周期性地调整传送装置的运行速度；对应地，基于所述运行速度周期中的低速运行区间所对应的路径区域设置各显示装置。例如在一个运行速度变化周期内包含减速移动、低速匀速移动(或暂停移动)、以及加速移动。又如，在一个运行速度变化周期内包含减速移动、低速匀速移动(或暂停移动)、加速移动和高速匀速移动。如此，各设备的摄像装置能够在对应各低速移动的路径区间内摄取到清晰的标定图像。其中，所述运行速度变化周期内低速运行的时长大于等于显示装置所播放的标定图像的时长，如此，标定处理装置能够获取足够数量的标定图像。

在其中另一具体示例中，所述标定系统还包括检测装置。所述检测装置用于检测传送装置上待标定设备的位置；对应的，所述控制装置根据所获取的位置信息控制传送装置调节运行速度。其中，所述检测装置可以设置在传送装置上以确定设备的位置信息，例如，所述检测装置包含分别设置在各固定机构上的位移传感器和角度传感器，基于传送装置的运行方向和距离，所述位移传感器和角度传感器检测相应设备的移动距离和移动偏角并将所检测的数据提供给控制装置；所述控制装置根据持续获取的移动距离和移动偏角确定相应设备当前的位置信息，并基于所述位置信息控制传送装置的运行速度，以使得在显示装置处于待标定设备的摄像装置的视场范围内时，控制装置控制传送装置低速减速运行甚至面对显示装置时停止运行，以使相应设备中的标定处理装置获取所述显示装置所提供的所有标定图像；再由控制装置基于所确定的位置信息控制传送装置加速运行并离开显示装置的视野。又如，可以预先根据设备的摄像装置的视场角范围、显示装置的尺寸及间距、所设置的传送装置的第一运行速度和第二运行速度(第一运行速度大于第二运行速度)来获得设备以第一运行速度运行的区间A的信息以及设备以第二运行速度运行的区间B的信息，然后基于位移传感器所确定的设备的位置信息来判定设备处于区间A或区间B，并当设备从区间A移动到区间B时控制传送装置降低速度并在设备从区间B移动到区间A时控制传送装置增大速度直至匀速。

所述检测装置还可以根据设备的摄像装置的视场角范围、显示装置的尺寸及各间距、所设置的传送装置的第一运行速度和第二运行速度(第一运行速度大于第二运行速度)来获得设备以第一运行速度运行的路径区间C的信息以及设备以第二运行速度运行的路径区间D，并在路径区间C和路径区间D的交汇处附近设置用于检测位置的检测装置。所述检测装置举例包括但不限于：红外感应器、RF感应器、激光感应器、短距离无线通信模块等。控制装置根据预设的各检测装置的编号和对应编号的控制指令，当设备从路径区间C移动到路径区间D时，控制装置根据所接收到的各检测装置的感应信息，控制传送装置降低速度或提高速度。例如，根据待标定设备的摄像装置的视场范围沿传送装置的运行方向且在显示装置两侧的位置设置检测装置P1和P2，使得当设备向显示装置方向移动并经过其中一个检测装置P1时，检测装置P1基于所感应的信号向控制装置发送位置信息，其中，所述位置信息可由相应检测装置的编号来描述；控制装置根据所接收的位置信息控制传送装置降低速度直至运输相应设备经过显示装置及位于显示装置另一侧的检测装置P2；所述检测装置P2发送位置信息至所述控制装置；所述控制装置基于检测装置P2所提供的位置信息控制传送装置提升速度。以此类推，传送装置将设备途经所有显示装置并令相应设备的摄像装置摄取足够数量的标定图像。

在其中又一具体示例中，所述控制装置还可以控制显示装置播放各标定图像。所述控制装置在控制传送机构降低速度或暂停移动期间，控制显示装置播放各标定图像以确保摄像装置无遗漏地摄取标定图像。例如，控制装置基于检测到的位置信息控制距离所检测的位置信息最近的显示装置循环播放各标定图像，使得进入待标定设备的摄像装置的视场角范围内的显示装置显示各标定图像。又如，控制装置当所检测到的位置信息为指示显示装置进入设备的摄像装置的视场范围内时，按照预设间隔向相应显示装置输出控制指令，以便相应显示装置依控制指令播放每幅标定图像。

在上述各具体示例中待标定的各设备中的标定处理装置为获取到清晰的标定图像，或者为避免同时摄取多个显示装置，特别是多个不同偏角的显示装置，所述标定处理装置对所摄取的图像进行筛选。例如，所述标定处理装置判断所摄取的图像中是否包含标定图像，判断所摄取的标定图像的轮廓清晰度是否满足预设条件，并基于各判断结果进行图像筛选，再按照筛选后的标定图像进行标定处理。为确保所摄取的标定图像的数量满足标定处理的需要，所述控制装置可控制显示装置播放每幅标定图像的时长，控制传送装置在途经每个显示装置时的速度，或者同时控制显示装置或传送装置以确保各标定处理装置获取的标定图像的清晰度。

在其中又一具体示例中，所述控制装置还可以控制放置在传送装置的每个设备中的标定处理装置。其中，所述标定处理装置中还包括数据接口单元。所述数据接口单元用于数据连接控制装置。其中，所述数据接口单元可以是红外发射接收器、激光发射接收器等方式的短距离无线接口单元。例如设置在显示装置处的激光发射接收器以窄的辐射角度发送交互指令，运输至相应辐射范围内的设备中的标定处理装置接收所述交互指令并与之交互并建立数据连接；所述控制装置同步地分别向已建立数据连接的标定处理装置和相应的显示装置发送拍摄指令和播放指令，相应的显示装置依指令播放标定图像，标定处理装置基于所述拍摄指令控制摄像装置摄取相应的标定图像。所述数据接口单元还可以与设置在传送装置上的数据接口单元配对连接。所述数据接口单元包括但不限于：USB接口、HDMI接口和RS32接口等。例如设置在传送装置上的数据接口单元位于各固定机构上。在所述固定机构固定设备时，两数据接口单元电连接，控制装置基于各数据接口单元的电连接确定所要控制的设备中的标定处理装置。当控制装置确定设备位于显示装置位置时，通过所述数据接口向标定处理装置发送拍摄指令，以及向相应的显示装置发送播放标定图像的指令。由此有效减少标定处理装置筛选图像的数据处理量，同时提高所获取的标定图像的清晰度。

本申请的标定系统，通过采用将经传送装置运送的设备依次途经所设置的多个显示装置并摄取标定图像的方式来进行标定，提高了标定效率及统一性，实现了简单有效的批量标定。此外，还设置每个显示装置的间距及角度并使每个显示装置循环播放标定图像，以减少传送装置的长度进而减小产线规模、节约成本。

以所述标定系统包括传送装置、显示装置、标定处理装置以及控制装置为例描述所述标定系统的工作过程。其中，传送装置上设置有用于限位的固定机构，固定机构之间的间距等于显示装置之间的间距，使得所述标定系统可以同时标定多个设备。另外，显示装置为依预设间距沿传送装置排列并呈不同的标定角度设置的五个电子显示器，使得装配在所述固定结构上的待标定设备在传送装置移动期间能够清晰拍摄到显示区域且所拍摄的图片中包括多幅仅显示一幅标定图像的图片，且每个电子显示器自动循环播放六幅标定图像，所述标定图像分别为图2a至图2b所示的标定图像。此外，技术人员基于待标定设备的摄像装置的焦距、固定机构的间距、摄像装置在设备中的安装位置、显示装置的显示区域、以及相邻显示装置之间的间距来设置传送装置的移动速度，使得装配在所述固定结构上的待标定设备在传送装置移动期间所拍摄的图片中包括多幅仅显示一幅标定图像的图片。具体地，通过所述标定系统进行标定的过程如下：设置每个显示装置依次循环播放标定图案，控制装置控制所连接的传送装置以供通过固定机构装配在所述传送装置上的待标定设备依次途经各显示装置并摄取标定图像。标定处理装置获取以摄像模式摄取的所有标定图像并形成视频文件，再从所述视频文件中提取各标定图像，并按照预设的如张正友标定算法进行标定处理以得到各标定参数，然后将所得到的标定参数保存在设备中。

本申请还提供一种标定方法，所述标定方法用于标定至少一个具有摄像装置的设备。所述设备可以为摄像模组，所述摄像模组包括摄像装置、存储装置和处理装置。所述摄像装置包括但不限于：照相机、视频摄像机、集成有光学系统或CCD芯片的摄像模块、集成有光学系统和CMOS芯片的摄像模块等。所述存储装置存储有至少一个程序。所述处理装置调用并执行所述至少一个程序以配合所述标定系统所提供的标定图像进行标定处理并将所得到的标定参数保存在存储装置中。其中，所述存储装置可包括高速随机存取存储器，并且还可包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。在某些实施例中，存储装置还可以包括远离一个或多个处理器的存储装置，例如经由RF电路或外部端口以及通信网络(未示出)访问的网络附加存储器，其中所述通信网络可以是因特网、一个或多个内部网、局域网(LAN)、广域网(WLAN)、存储局域网(SAN)等，或其适当组合。所述存储装置还包括存储器控制器，其可控制设备的诸如CPU和外设接口之类的其他组件对存储器的访问。所述处理装置可操作地与存储器和/或非易失性存储设备耦接。更具体地，处理器可执行在存储器和/或非易失性存储设备中存储的指令以在计算设备中执行操作，诸如生成图像数据和/或将图像数据传输到电子显示器。如此，处理器可包括一个或多个通用微处理器、一个或多个专用处理器(ASIC)、一个或多个现场可编程逻辑阵列(FPGA)、或它们的任何组合。为了便于标定期间对多个摄像装置进行人工操作，技术人员可仅操作摄像装置和配置有存储装置和处理装置的主板来实现标定处理。

在又一些实施方式中，所述设备可以为具有摄像装置的整机设备。作为整机设备，所述设备中包含了上述摄像模组。例如所述设备为移动机器人、手机、无人机等。为了便于描述，本申请以移动机器人为例进行说明，但本申请并不限于此。其中，移动机器人是一种在复杂环境下工作的，具有自行组织、自主运行、自主规划能力的机器人，其根据功能和用途可分为医疗机器人、军用机器人、助残机器人、巡逻机器人、清洁机器人等。所述摄像装置包括但不限于：照相机、视频摄像机、集成有光学系统或CCD芯片的摄像模块、集成有光学系统和CMOS芯片的摄像模块等。所述摄像装置的供电系统可受移动机器人的供电系统控制，当机器人上电移动期间，所述摄像装置即开始拍摄图像。此外，所述摄像装置可以设于移动机器人的主体上。

所述标定方法通过上述标定系统来执行。请参阅图3，图3显示为本申请标定方法在一种实施方式中的流程图，如图所示，所述标定方法包括步骤S11和步骤S21。

在步骤S11中，控制传送装置运送各设备依次途经多个显示装置。其中，多个显示装置依据预设的间距沿传送装置排列设置，且呈不同的标定角度设置，其中，每一显示装置呈现至少一幅标定图像。

所述显示装置是用于呈现标定图像的装置。其中，所述标定图像是指具有固定间距图案阵列的图像。所述标定图像包括棋盘格图案、等间距实心圆阵列图案、二维码图案等。为了便于描述，本申请以标定图像选用棋盘格图案为例进行说明，但本申请并不限于此。在实际应用中，标定图像还可以选用其他图案，在此不作一一详述。

在一些实施方式中，所述显示装置可以是具有标定图像的标定板。在所述标定板上贴有至少一幅标定图像。为了确保设备摄取的标定图像完整，各标定图像之间彼此无重叠。为高效地对设备进行标定，在每组标定板的数量相同，且每组标定板展示统一的标定图像，其中，每组标定图像中包含尺寸不同、显示位置也不相同的标定图像。

上述显示板可由电子显示器替代。所述电子显示器具有用于显示标定图像的显示屏。例如所述显示装置可以是阴极射线管显示器、等离子显示器、液晶显示器等。在某些具体示例中，所述显示装置可以使用OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管，简称OLED)面板以解决闪屏问题。

上述多个所述显示装置可依据与设备中摄像装置的主光轴偏角(即标定角度)分为多组。其中，标定角度通过显示装置的中心轴线与摄像装置的主光轴之间的夹角来表示，各标定角度可依据标定板设置在曲面不同位置所对应的角度而确定。其中，所述曲面举例为球面、半球面、抛物面等。在某些实施例中，可以设置其中一个显示装置正对待标定设备的摄像装置的光轴且与摄像装置的光轴基本垂直，设置其他显示装置与摄像装置的光轴呈一非垂直的角度且各不相同。例如，显示装置分为五组，每组显示装置包括六个显示板或电子显示器，每个显示装置上显示至少一幅标定图像且六个显示装置上分别显示不同尺寸、不同显示位置的标定图像，以及其中一组显示装置的标定角度与摄像装置的主光轴基本垂直，其余四组的标定角度分别基于所述基本垂直的标定角度对称选取。各组显示装置沿传送装置的运送方向排列。

在另一些实施方式中，每个电子显示器可以呈现多幅标定图像以减少传送装置的长度进而减小产线规模、节约成本。在某些实施例中，每个电子显示器依次播放多幅标定图像，且所播放的每幅标定图像具有不同尺寸、不同显示位置、或不同尺寸且不同显示位置。例如，将不同的标定图像显示在显示区域的左上角、左下角、右上角、右下角、中间区域等。又如，将不同的标定图像放大或缩小显示以对应表示标定图像相距设备近或远等。如此可有效减少不同标定角度所对应的显示装置的数量。例如，显示装置为五个，每个显示装置上依次循环播放六幅具有不同尺寸不同位置的标定图像，以及其中一个显示装置的标定角度与摄像装置的主光轴大致垂直，其余四个显示装置的标定角度分别基于所述大致垂直的标定角度对称选取。各显示装置沿传送装置的运送方向排列。

此外，在上述各显示装置的示例中，各所述显示装置与传送装置的间距是基于待标定设备中摄像装置的焦距来设置的，使得传送装置上放置的待标定设备与显示装置的距离在摄像装置的焦距±d的范围内，其中d为距离误差，以能够清晰拍摄到显示区域。

另外，相邻显示装置之间的间距是基于摄像装置的视野范围来确定的，使得传送装置上承载的待标定设备在移动至一个显示装置时摄取相应显示装置所提供的标定图像，使得相应设备基于一个显示装置所提供的标定角度获取足够数量的标定图像。另外，显示装置中用于显示标定图像的显示区域也与待标定的摄像装置的视场角相关，所述显示区域为能够使待标定设备拍摄到在所显示区域内各显示位置所显示的所有标定图像。例如，待标定的摄像装置的相机视野应覆盖整个显示区域以便获取位于显示区域任何位置的标定图像。通常一个显示区域为显示屏的满屏区域或小于满屏的区域。此外，需要说明的是，待标定设备的摄像装置并不必需使显示屏充满整个相机视野，只要能够使摄像装置摄取到显示屏上显示的标定图像即可。在显示屏未充满整个相机视野的情况下，可以设置显示屏的背景环境较暗，以减少其他物体的干扰。

以预设的间距及标定角度设置五个显示装置且每个显示装置自动循环播放六幅标定图像为例，并请参阅图2a至图2f，图2a至图2f显示为本申请标定系统中显示装置所显示的标定图像的示意图，如图所示，标定图像即棋盘格图片，图中所示棋盘格的周边具有白边，棋盘格的区域外背景颜色为黑色，所述五个显示装置所显示的标定图像相同，由于显示装置的标定角度各不相同，故而设备中的标定处理装置可基于相应摄像装置所拍摄的各标定图像进行标定处理。采用这样的方式是为了在标定时能够更容易识别棋盘格以提取图片中的角点。但本申请并不限于此，还可以设置棋盘格的周边具有一圈浅色边框，棋盘格的区域外背景颜色选用深色，只要在标定时能够提取到图片中的角点即可。

如图2a和图2b所示，设置标定图像显示在显示屏中心位置处，且设置图2a示出的标定图像的尺寸大于图2b示出的标定图像的尺寸，本示例中，设置图2a示出的标定图像为全屏显示。一般地，可以设置图2b示出的标定图像尺寸为图2a示出的标定图像尺寸的60％至70％。如图2c至图2f所示，设置标定图像显示在显示屏四个边角位置处，其中所示标定图像的尺寸可以任意设置。一般地，设置所述标定图像占整个显示区域的60％以上，以便于更清晰地获取角点信息。

需要说明的是，上述标定图像的尺寸和显示位置仅为示例，本领域技术人员可以根据经验或需要对标定图像的尺寸和显示位置进行修改变型，在此不再一一赘述。

此外，在设置有多个显示装置的情况下，并不必须使每个显示装置都依次循环显示上述六幅标定图像，还可以根据经验及实际需要设置每个显示装置显示其他标定图像。

所述传送装置用于承载至少一个待标定的设备，并运送各所述设备依次途经所述多个显示装置。在所述传送装置携带各设备经过每个显示装置时，各所述设备利用摄像装置摄取每个显示装置所呈现的至少一幅标定图像并进行标定。

在一些实施方式中，所述传送装置的运行速度和各显示装置的播放速度均由技术人员以确保各设备中的标定处理装置能够获得足够多清晰的标定图像为目标而预先设定。例如，所述传送装置的运行速度结合待标定设备的大小、摄像装置在设备中的安装位置、显示装置的显示区域、相邻显示装置之间的间距来进行设置。由此，技术人员仅需确保将设备放置在所述传送装置上并使得摄像装置面向显示装置固定即可令各设备中的标定处理装置执行标定处理操作。

在一些具体示例中，所述传送装置包括带状传送机构和驱动所述带状传送机构的驱动单元。其中，所述带状传送机构可以包括滚筒组和套在其上的输送带，传送装置的驱动单元驱动滚筒组滚动进而带动输送带运动。

其中，所述带状传送机构举例具有多个用于限位设备的标记。所述标记为刻画在所述带状传送机构上、且用以提示人工放置各设备。所述标记一方面基于待标定设备的摄像装置的焦距来设置，使得基于所述标记放置的待标定设备与显示装置的距离在焦距±d的范围内进而能够拍摄到清晰的显示区域，其中d为距离误差。所述标记另一方面还基于待标定设备的大小、摄像装置在设备中的安装位置、显示装置的显示区域、相邻显示装置之间的间距、以及传送装置的移动速度来设置，使得基于所述标记放置的待标定设备在传送装置移动期间所拍摄的图片中包括多幅仅显示一幅标定图像的图片。在某些实施例中，所述标记之间的间距设置为所述显示装置之间间距的整数倍，使得可以同时标定根据所述标记放置的多台设备，其中，所述整数小于等于显示装置的个数。例如，在设置有五个显示装置的情况下，假设显示装置之间的间距为a，则所述标记之间的间距b可以设置为a≤b≤5a，以使得可以同时标定1至5台设备。

所述带状传送机构还可以举例具有多个用于限位设备的固定机构。所述固定机构以将所述设备固定装配在传送装置上进而保持设备的稳定性。例如，所述固定结构可以包括夹持部、调节部件和底座，其中，所述底座通过卡槽卡合、粘合剂粘合等方式可拆卸地安装在传送装置上；至少一个夹持部连接一调节部件以便在限定范围内调节所能夹持的宽度；所述调节部件包括但不限于：弹性部件、紧固件等。所述固定结构一方面基于待标定设备的摄像装置的焦距来设置，使得装配后的待标定设备与显示装置的距离在焦距±d的范围内进而能够拍摄到清晰的显示区域，其中d为距离误差。所述固定结构另一方面还基于待标定设备的摄像装置的焦距、待标定设备的大小、摄像装置在设备中的安装位置、显示装置的显示区域、相邻显示装置之间的间距、以及传送装置的移动速度来设置，使得装配在所述固定结构上的待标定设备在传送装置移动期间所拍摄的图片中包括多幅仅显示一幅标定图像的图片。在某些实施例中，所述固定结构之间的间距为显示装置之间间距的整数倍，使得可以同时标定多台设备，其中，所述整数小于等于显示装置的个数。例如，在设置有五个显示装置的情况下，假设显示装置之间的间距为a，则所述标记之间的间距b可以设置为a≤b≤5a，以使得可以同时标定1至5台设备。

需要说明的是，上述的结构、形状、角度、数量仅为示例，本领域技术人员可以根据需求进行修改和变型，在此不再一一赘述。

所述驱动单元包括驱动电机。技术人员可依据摄像装置拍摄速度，设置所述驱动单元驱动带状传送机构的传送速度以使整个传送装置匀速地途经每个显示装置。例如，设置驱动电机以小于拍摄速度N倍的速度驱动带状传送机构匀速移动，以确保每个摄像装置拍摄到符合标定处理清晰度的标定图像。其中，N大于1。技术人员还可以依据摄像装置拍摄速度和显示装置播放标定图像的播放速度设置所述驱动单元驱动带状传送机构的传送速度。例如，依据摄像装置的拍摄速度设置各显示装置播放预设数量的标定图像所花费的时长，再依据摄像装置所能拍摄到显示装置的移动距离和所述播放时长，设置驱动电机的速度以驱动带状传送机构匀速移动。

在又一些具体示例中，所述传送装置还可以是带有标记或固定机构的运输机器人，其沿预设路线途经每个显示装置，以供所承载的设备获取各标定图像。其中，所述标记或固定机构可与设置在带状传送机构的标记或固定机构相同或相似，在此不再详述。例如，所述运输机器人利用固定机构固定待标定的设备，并沿预设路线匀速地途经每个显示装置。所述运输机器人所设置的移动速度的方式可与上述设置驱动单元的移动速度的方式相同或相似，在此不再详述。

在步骤S21中，依据摄像装置在经过每个显示装置时所摄取的、相应显示装置所呈现的标定图像，对相应的摄像装置进行标定。

可以通过内置在设备中的标定处理装置依据摄像装置在经过每个显示装置时所摄取的、相应显示装置所呈现的标定图像，对相应的摄像装置进行标定。所述标定处理装置在标定模式下获取所途经的所有显示装置所显示的标定图像，并利用所摄取的标定图像对设备的摄像装置进行标定。在一些示例中，所述标定处理装置获取以摄像模式摄取的所有标定图像并形成视频文件，再从所述视频文件中提取各标定图像，并按照预设的如张正友标定算法进行标定处理以得到各标定参数。在又一些示例中，所述标定处理装置对所获取的各标定图像进行筛选，并利用筛选后的标定图像对所述摄像装置进行标定处理。例如，在标定模式下，所述标定处理装置对所摄取的每幅图像进行是否包含标定图像的判断，若包含则予以保留，反之则不予保留，当预设时长内未收集到新的标定图像时，或者当获取到预设数量的标定图像时，或者当满足其他停止条件时，所述标定处理装置停止上述判断，并依据所收集到的所有标定图像进行标定处理以得到各标定参数。

在一种实施例中，针对步骤S11，控制传送装置运送各设备依次途经多个显示装置的方式包括：控制传送装置依匀速、变速、或间歇的方式运行，以使设备经过各显示装置时其摄像装置摄取每一显示装置所呈现的标定图像。

可以通过控制装置执行上述控制。在一具体示例中，所述控制装置可以控制传送装置的启动、进入匀速运行和停止。其中，控制装置可依据前述传送装置的运行速度控制所连接的传送装置以供放置在所述传送装置上的设备依次途经各显示装置并摄取标定图像。

在另一具体示例中，所述控制装置以变速或间歇的方式控制传送装置运行，以使得待标定设备经过各显示装置时其摄像装置摄取每个显示装置所呈现的标定图像。

在其中一具体示例中，控制装置周期性地调整传送装置的运行速度；对应地，基于所述运行速度周期中的低速运行区间所对应的路径区域设置各显示装置。例如在一个运行速度变化周期内包含减速移动、低速匀速移动(或暂停移动)、以及加速移动。又如，在一个运行速度变化周期内包含减速移动、低速匀速移动(或暂停移动)、加速移动和高速匀速移动。如此，各设备的摄像装置能够在对应各低速移动的路径区间内摄取到清晰的标定图像。其中，所述运行速度变化周期内低速运行的时长大于等于显示装置所播放的标定图像的时长，如此，标定处理装置能够获取足够数量的标定图像。

在另一种实施例中，针对步骤S11，控制传送装置运送各设备依次途经多个显示装置的方式包括：检测设备的位置；基于所获取的位置信息控制传送装置调节运行速度。

可以通过检测装置来检测设备的位置，对应地，通过控制装置根据所获取的位置信息控制传送装置调节运行速度。其中，所述检测装置可以设置在传送装置上以确定设备的位置信息，例如，所述检测装置包含分别设置在各固定机构上的位移传感器和角度传感器，基于传送装置的运行方向和距离，所述位移传感器和角度传感器检测相应设备的移动距离和移动偏角并将所检测的数据提供给控制装置；所述控制装置根据持续获取的移动距离和移动偏角确定相应设备当前的位置信息，并基于所述位置信息控制传送装置的运行速度，以使得在显示装置处于待标定设备的摄像装置的视场范围内时，控制装置控制传送装置低速减速运行甚至面对显示装置时停止运行，以使相应设备中的标定处理装置获取所述显示装置所提供的所有标定图像；再由控制装置基于所确定的位置信息控制传送装置加速运行并离开显示装置的视野。又如，可以预先根据设备的摄像装置的视场角范围、显示装置的尺寸及间距、所设置的传送装置的第一运行速度和第二运行速度(第一运行速度大于第二运行速度)来获得设备以第一运行速度运行的区间A的信息以及设备以第二运行速度运行的区间B的信息，然后基于位移传感器所确定的设备的位置信息来判定设备处于区间A或区间B，并当设备从区间A移动到区间B时控制传送装置降低速度并在设备从区间B移动到区间A时控制传送装置增大速度直至匀速。

所述检测装置还可以根据设备的摄像装置的视场角范围、显示装置的尺寸及各间距、所设置的传送装置的第一运行速度和第二运行速度(第一运行速度大于第二运行速度)来获得设备以第一运行速度运行的路径区间C的信息以及设备以第二运行速度运行的路径区间D，并在路径区间C和路径区间D的交汇处附近设置用于检测位置的检测装置。所述检测装置举例包括但不限于：红外感应器、RF感应器、激光感应器、短距离无线通信模块等。控制装置根据预设的各检测装置的编号和对应编号的控制指令，当设备从路径区间C移动到路径区间D时，控制装置根据所接收到的各检测装置的感应信息，控制传送装置降低速度或提高速度。例如，根据待标定设备的摄像装置的视场范围沿传送装置的运行方向且在显示装置两侧的位置设置检测装置P1和P2，使得当设备向显示装置方向移动并经过其中一个检测装置P1时，检测装置P1基于所感应的信号向控制装置发送位置信息，其中，所述位置信息可由相应检测装置的编号来描述；控制装置根据所接收的位置信息控制传送装置降低速度直至运输相应设备经过显示装置及位于显示装置另一侧的检测装置P2；所述检测装置P2发送位置信息至所述控制装置；所述控制装置基于检测装置P2所提供的位置信息控制传送装置提升速度。以此类推，传送装置将设备途经所有显示装置并令相应设备的摄像装置摄取足够数量的标定图像。

另外，当控制传送装置将设备运送至相应显示装置时，所述标定方法还包括控制相应显示装置播放各标定图像的步骤。

可以通过控制装置控制显示装置播放各标定图像。所述控制装置在控制传送机构降低速度或暂停移动期间，控制显示装置播放各标定图像以确保摄像装置无遗漏地摄取标定图像。例如，控制装置基于检测到的位置信息控制距离所检测的位置信息最近的显示装置循环播放各标定图像，使得进入待标定设备的摄像装置的视场角范围内的显示装置显示各标定图像。又如，控制装置当所检测到的位置信息为指示显示装置进入设备的摄像装置的视场范围内时，按照预设间隔向相应显示装置输出控制指令，以便相应显示装置依控制指令播放每幅标定图像。

此外，当控制传送装置将设备运送至相应显示装置时，所述标定方法还包括控制所述设备中的标定处理装置接收摄像装置所摄取的各标定图像的步骤。

可以采用控制装置来控制标定处理装置。其中，所述标定处理装置中包括数据接口单元。所述数据接口单元用于数据连接控制装置。其中，所述数据接口单元可以是红外发射接收器、激光发射接收器等方式的短距离无线接口单元。例如设置在显示装置处的激光发射接收器以窄的辐射角度发送交互指令，运输至相应辐射范围内的设备中的标定处理装置接收所述交互指令并与之交互并建立数据连接；所述控制装置同步地分别向已建立数据连接的标定处理装置和相应的显示装置发送拍摄指令和播放指令，相应的显示装置依指令播放标定图像，标定处理装置基于所述拍摄指令控制摄像装置摄取相应的标定图像。所述数据接口单元还可以与设置在传送装置上的数据接口单元配对连接。所述数据接口单元包括但不限于：USB接口、HDMI接口和RS32接口等。例如设置在传送装置上的数据接口单元位于各固定机构上。在所述固定机构固定设备时，两数据接口单元电连接，控制装置基于各数据接口单元的电连接确定所要控制的设备中的标定处理装置。当控制装置确定设备位于显示装置位置时，通过所述数据接口向标定处理装置发送拍摄指令，以及向相应的显示装置发送播放标定图像的指令。由此有效减少标定处理装置筛选图像的数据处理量，同时提高所获取的标定图像的清晰度。

控制装置控制所述标定处理装置接收摄像装置摄取各标定图像并利用如张正友相机标定方法对所获取的标定图像进行标定处理并将所得到的标定参数保存在设备中。所述标定参数包括但不限于：fx、fy、cx、cy以及畸变参数。其中fx、fy表示焦距偏差，cx、cy表示中心偏差，畸变参数包括径向畸变参数和轴向畸变参数。

针对步骤S21，依据摄像装置在经过每个显示装置时所摄取的、相应显示装置所呈现的标定图像，对相应的摄像装置进行标定的步骤包括：对所获取的各标定图像进行筛选，并利用筛选后的标定图像对摄像装置进行标定处理。

可以采用标定处理装置执行上述步骤。具体地，为获取到清晰的标定图像，或者为避免同时摄取多个显示装置，特别是多个不同偏角的显示装置，所述标定处理装置对所摄取的图像进行筛选。例如，所述标定处理装置判断所摄取的图像中是否包含标定图像，判断所摄取的标定图像的轮廓清晰度是否满足预设条件，并基于各判断结果进行图像筛选，再按照筛选后的标定图像进行标定处理。为确保所摄取的标定图像的数量满足标定处理的需要，所述控制装置可控制显示装置播放每幅标定图像的时长，控制传送装置在途经每个显示装置时的速度，或者同时控制显示装置或传送装置以确保各标定处理装置获取的标定图像的清晰度。

本申请的标定方法，通过采用控制传送装置运送各设备依次途经多个显示装置并通过所摄取的标定图像进行标定的技术方案，提高了标定效率及统一性，实现了简单有效的批量标定。此外，还设置每个显示装置的间距及角度并使每个显示装置循环播放标定图像，以减少传送装置的长度进而减小产线规模、节约成本。

本申请还提供一种设备，请参阅图4，图4显示为本申请的设备在一种实施方式种的结构示意图，如图所示，所述设备包括摄像装置41、存储装置42以及处理装置43。其中，摄像装置41是经由前述标定系统标定的摄像装置，经标定的摄像装置安装于设备上并用于摄取图像。存储装置42用于存储摄像装置41的标定参数以及至少一个程序。处理装置43用于执行至少一个程序并读取所存储的标定参数，以基于所述标定参数纠偏所摄取图像。为了便于描述，本申请以移动机器人为例进行说明，但本申请并不限于此。所述移动机器人是一种在复杂环境下工作的，具有自行组织、自主运行、自主规划能力的机器人，其根据功能和用途可分为医疗机器人、军用机器人、助残机器人、巡逻机器人、清洁机器人等。

本申请中，经标定系统标定摄像装置41的过程如下所述：设置每个显示装置依次循环播放标定图案，控制装置控制所连接的传送装置以供通过固定机构装配在所述传送装置上的待标定设备依次途经各显示装置并摄取标定图像。标定处理装置获取以摄像模式摄取的所有标定图像并形成视频文件，再从所述视频文件中提取各标定图像，并按照预设的如张正友标定算法进行标定处理以得到各标定参数，然后将所得到的标定参数保存在设备中。

所述摄像装置包括但不限于：照相机、视频摄像机、集成有光学系统或CCD芯片的摄像模块、集成有光学系统和CMOS芯片的摄像模块等。所述摄像装置的供电系统可受移动机器人的供电系统控制，当机器人上电移动期间，所述摄像装置即开始拍摄图像。此外，所述摄像装置可以设于移动机器人的主体上。在某些实施例中，所述摄像装置可以位于移动机器人的顶面，并且所述摄像装置的视野光学轴相对于垂线为±30°。例如，所述摄像装置位于清洁机器人顶面的中间位置或边缘，且其光学轴相对于垂线的夹角为-30°、-29°、-28°、-27°……-1°、0°、1°、2°……29°、或30°。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，上述光学轴与垂线或水平线的夹角仅为举例，而非限制其夹角精度为1°的范围内，根据实际机器人的设计需求，所述夹角的精度可更高，如达到0.1°、0.01°以上等，在此不做无穷尽的举例。

所述存储装置存储有如上通过标定系统获取的摄像装置的标定参数。以及，所述存储装置存储有一个或多个程序。所述程序包括由稍后描述的处理装置调取以执行控制、分析、清洁等步骤以实现移动机器人操作例如路径规划、行为姿态控制、碎屑检测及清扫、充电、远程通信等的相应程序。所述存储装置包括但不限于高速随机存取存储器、非易失性存储器。例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。在某些实施例中，存储装置还可以包括远离一个或多个处理器的存储器，例如，经由RF电路或外部端口以及通信网络(未示出)访问的网络附加存储器，其中所述通信网络可以是因特网、一个或多个内部网、局域网(LAN)、广域网(WLAN)、存储局域网(SAN)等，或其适当组合。存储器控制器可控制机器人的诸如CPU和外设接口之类的其他组件对存储装置的访问。

处理装置在摄像装置获取到图像数据后基于存储装置中所存储的标定参数对所获取的图像数据进行纠偏处理，并基于经处理的图像数据结合移动机器人的其他数据对移动机器人进行控制，例如，移动机器人基于经处理的图像数据并结合其他移动传感器所提供的移动数据来构建机器人所在场地的地图数据。同时，处理装置执行存储在存储装置中的相应程序以实现移动机器人操作例如路径规划、行为姿态控制、碎屑检测及清扫、充电、远程通信等。

本申请的移动机器人通过使用经上述标定系统标定的摄像装置来摄取图像，通过处理装置基于标定参数进行纠偏处理后可以获得更为准确的图像数据，以便机器人基于所获取的图像数据进行一系列后续操作，提高了机器人的使用性能。

上述实施例仅例示性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。

Claims (22)

1.一种标定系统，用于标定至少一个具有摄像装置的设备，其特征在于，包括：

传送装置，用于承载并运送各所述设备；

多个显示装置，依据预设的间距沿所述传送装置排列设置，且所述多个显示装置呈不同的标定角度设置，其中，每一所述显示装置呈现至少一幅标定图像；

其中，经所述传送装置运送的各所述设备依次途经所述多个显示装置时，所述设备利用摄像装置摄取每一所述显示装置呈现的至少一幅标定图像并进行标定。

2.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述显示装置为具有标定图像的标定板或电子显示器。

3.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，相邻显示装置之间的间距基于摄像装置的视野范围而确定。

4.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述显示装置播放多幅标定图像，各所述标定图像为不同尺寸的图像或/和不同显示位置的图像。

5.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述传送装置上具有多个用于限位各所述设备的标记或固定机构。

6.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，还包括标定处理装置，内置于所述设备中，用于自所述摄像装置获取每个显示装置所显示的标定图像，并利用获取自各所述显示装置的各所述标定图像对相应摄像装置进行标定处理。

7.根据权利要求6所述的标定系统，其特征在于，所述标定处理装置用于对所获取的各标定图像进行筛选，并利用筛选后的标定图像对所述摄像装置进行标定处理。

8.根据权利要求1-7中任一所述的标定系统，其特征在于，还包括控制装置，用于控制所述传送装置依匀速、变速、或间歇的方式运行，以使所述设备经过各所述显示装置时其摄像装置摄取每一所述显示装置所呈现的标定图像。

9.根据权利要求8所述的标定系统，其特征在于，还包括检测装置，用于检测所述设备的位置，并将所检测的位置信息提供给所述控制装置；所述控制装置基于所获取的位置信息控制所述传送装置调节运行速度。

10.根据权利要求8所述的标定系统，其特征在于，所述控制装置当控制所述传送装置将所述设备运送至相应显示装置时，还控制相应显示装置播放各标定图像。

11.根据权利要求10所述的标定系统，其特征在于，所述控制装置还与每个所述设备数据连接，用于在各所述设备的摄像装置摄取每个显示装置时向相应设备发送获取标定图像的指令。

12.根据权利要求11所述的标定系统，其特征在于，所述传送装置上设有与各所述设备单独相连的数据接口单元；所述控制装置通过所述数据接口单元将所述指令传送至相应设备。

13.根据权利要求12所述的标定系统，其特征在于，所述数据接口单元位于所述传送装置的固定机构上。

14.根据权利要求1所述的标定系统，其特征在于，所述设备为移动机器人。

15.一种标定方法，用于标定至少一个具有摄像装置的设备，其特征在于，包括：

控制传送装置运送各所述设备依次途经多个显示装置；其中，所述多个显示装置依据预设的间距沿所述传送装置排列设置，且呈不同的标定角度设置，其中，每一所述显示装置呈现至少一幅标定图像；

依据所述摄像装置在经过每个所述显示装置时所摄取的、相应显示装置所呈现的标定图像，对相应的摄像装置进行标定。

16.根据权利要求15所述的标定方法，其特征在于，所述控制传送装置运送各所述设备依次途经多个显示装置的方式包括：控制所述传送装置依匀速、变速、或间歇的方式运行，以使所述设备经过各所述显示装置时其摄像装置摄取每一所述显示装置所呈现的标定图像。

17.根据权利要求16所述的标定方法，其特征在于，所述控制传送装置运送各所述设备依次途经多个显示装置的方式包括：

检测所述设备的位置；

基于所获取的位置信息控制所述传送装置调节运行速度。

18.根据权利要求15-17中任一所述的标定方法，其特征在于，当控制所述传送装置将所述设备运送至相应显示装置时，还包括控制相应显示装置播放各标定图像的步骤。

19.根据权利要求18所述的标定方法，其特征在于，当控制所述传送装置将所述设备运送至相应显示装置时，还包括控制所述设备中的标定处理装置接收摄像装置所摄取的各标定图像的步骤。

20.根据权利要求15所述的标定方法，其特征在于，所述依据摄像装置在经过每个所述显示装置时所摄取的、相应显示装置所呈现的标定图像，对相应的摄像装置进行标定的步骤包括：对所获取的各标定图像进行筛选，并利用筛选后的标定图像对所述摄像装置进行标定处理。

21.一种设备，其特征在于，包括：

经由如权利要求1-13中任一所述的标定系统标定的摄像装置；

存储装置，用于存储标定参数及至少一个程序；

处理装置，用于调取并执行所存储的至少一个程序以基于所述标定参数对所述摄像装置所摄取的图像进行纠偏处理。

22.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述设备为移动机器人。