CN109186631A - 一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板，包括背板和标定板，背板的中心设有带开口的空腔，空腔内固设有发光板，标定板固设在空腔的开口处，标定板的表面上设有矩形阵列且大小相同的标志圆，矩形阵列的标志圆中设有定位圆，定位圆的中心设有中心圆，中心圆旁设有至少一个辅助圆。本发明的标定板中矩形阵列的标志圆设有定位圆，每个定位圆具有唯一的参数信息，方便完成位置标定；标定板设置成透光材料，标志圆为蔽光涂料，形成高对比的标定板，降低误差；定位圆数量少，扫描仪只要对准扫描任一个定位圆便可计算出坐标信息并完成相应的位置标定，操作性更强更方便。

Description

一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板

技术领域

本发明涉及视觉测量技术领域，特别涉及一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板。

背景技术

在机器视觉和摄影测量领域，完成测量任务的主要设备为扫描仪，对扫描仪参数进行准确标定是完成测量任务的前提，标定板是本领域技术人员常常借助的标定工具，标定板在机器视觉、图像测量、摄影测量、三维重建等应用中，可以用于校正摄像头的镜头畸变。

现有技术的标定板一般为棋盘格式和实心圆整列两种，其棋盘格与实心圆作为标志点，扫描仪将整个具有标志点阵列的标志板置入扫描仪视场后，对标定板进行拍摄，取得标定板图像，对该图像进行计算得到标定数据。

传统的棋盘格标定板上的方格黑白间隔且布局密度较高，其成像效果不理想，棋盘格中不连续的白色空隙部分会严重干扰照片的成像质量，造成视觉测量成像系统的标定精度的大幅降低。另外，每个标志点的特征信息相同，扫描仪进行标定时，容易产生误差，一般需要将整个标定板的图案置入扫描仪视场才能进行数据标定；标定板中的标志点图像缺乏细节信息，与扫描仪内置的像素坐标匹配准确度不高。

发明内容

本发明针对上述现有技术的存在的问题，提供一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板，包括蔽光的背板和透光的标定板，所述背板的中心设有带开口的空腔，所述空腔内固设有发光板，所述标定板固设在空腔的开口处，所述标定板的表面上设有矩形阵列且大小相同的标志圆，矩形阵列的标志圆中设有定位圆，所述定位圆的中心设有中心圆，所述中心圆旁设有至少一个辅助圆。

作为本发明的进一步改进，所述矩形阵列的标志圆为15×15方阵。

作为本发明的进一步改进，所述定位圆有五个，包括标定板中心的第一定位圆和位于标定板四角的四个第二定位圆，其中每个角的第二定位圆外均留有两行两列标志圆。

作为本发明的进一步改进，所述第一定位圆内设有一个中心圆和四个辅助圆，四个辅助圆成十字交叉分布在中心圆的四周，且其交叉线与标定板的对角线重合。

作为本发明的进一步改进，所述第二定位圆内设有一个中心圆和一个辅助圆，且四角的辅助圆圆心位于第一定位圆与第二定位圆圆心连线的延长线上。

作为本发明的进一步改进，所述空腔的侧壁上固设有反光膜。

作为本发明的进一步改进，所述标定板为透光玻璃，所述标志圆与定位圆为黑色蔽光涂料，所述中心圆和辅助圆为透光玻璃。

作为本发明的进一步改进，所述发光板与空腔的底面之间设有粘贴板，所述发光板通过粘贴板固定在空腔内。

作为本发明的进一步改进，所述粘贴板为泡沫粘贴板。

本发明的有益效果为：本发明的标定板中矩形阵列的标志圆设有定位圆，定位圆中设置不同特征的中心圆和辅助圆，每个定位圆具有唯一的参数信息，扫描仪内设置的识别程序自动对比设置的像素坐标与定位圆的坐标信息，计算出标志圆相应的位置信息，从而得到标定数据，即可完成位置标定；标定板设置成透光材料，标志圆为蔽光涂料，通过背板内设置的发光板对标定板进行补光，形成高对比的标定板，提高扫描仪的成像质量，降低误差；定位圆数量少，扫描仪只要对准扫描任一个定位圆便可计算出坐标信息并完成相应的位置标定，操作性更强更方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明背板、标定板和发光板的连接示意图；

图3是本发明第一定位圆的示意图；

图4是本发明一个第二定位圆的示意图。

具体实施例

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板，包括蔽光的背板10和透光的标定板20，所述背板的中心设有带开口的空腔30，所述空腔30内固设有发光板40，所述标定板20固设在空腔30的开口处，所述标定板20的表面上设有矩形阵列且大小相同的标志圆50，矩形阵列的标志圆50中设有定位圆51，所述定位圆51的中心设有中心圆52，所述中心圆52旁设有至少一个辅助圆53。

其中，每个标志圆50的大小相同，且相邻标志圆50的距离相同，标志圆50中所设置的定位圆51有内部的中心圆52和辅助圆53区别特征，以便与扫描仪的像素坐标相互对应；整个标定板20的基调为黑白，标定板20设置成透光材料，标志圆50为蔽光涂料，发光板40发出的光为白光，通过背板10内设置的发光板40对标定板20进行补光，形成高对比的标定板，提高扫描仪的成像质量，降低误差。

进一步的，所述矩形阵列的标志圆50为15×15方阵。总共225个标志圆50，每个标志圆50的尺寸和坐标固定，用于与相机的像素坐标对应。

进一步的，所述定位圆51有五个，包括标定板20中心的第一定位圆和位于标定板20四角的四个第二定位圆，其中每个角的第二定位圆外均留有两行两列标志圆50。定位圆51为特殊标志圆50，用以赋予标定板20细节信息，提高与扫描仪内置的像素坐标匹配准确度。

进一步的，所述第一定位圆内设有一个中心圆52和四个辅助圆53，四个辅助圆53成十字交叉分布在中心圆52的四周，且其交叉线与标定板20的对角线重合。用于实现第一定位圆的唯一编码，通过扫描仪中的编码软件可计算出圆的相应的位置信息。

进一步的，所述第二定位圆内设有一个中心圆52和一个辅助圆53，且四角的辅助圆53圆心位于第一定位圆与第二定位圆圆心连线的延长线上。用于实现第二定位圆的唯一编码，通过扫描仪中的编码软件可计算出圆的相应的位置信息。

进一步的，所述空腔30的侧壁上固设有反光膜31。反光膜31对空腔30内的发光板40进行补光，减少光散射，提高标定板20与定位圆51的对比程度，使定位圆51的轮廓清晰化。

进一步的，所述标定板20为透光玻璃，所述标志圆50与定位圆51为黑色蔽光涂料，所述中心圆52和辅助圆53为透光玻璃。标定板20与标志圆50为整体性结构，标定板20为透光玻璃制得，标志圆50由黑色蔽光涂料在标定板20上均匀涂布形成，定位圆51内部的中心圆52和辅助圆53为未涂布黑色蔽光涂料区域，工作时，当打开发光板40时，标定板20会透出发光板40的光亮，涂布黑色蔽光涂料的标志圆50与定位圆51由于蔽光性不透光，便会产生强烈的黑白对比。

进一步的，所述发光板40与空腔30的底面之间设有粘贴板41，所述发光板40通过粘贴板41固定在空腔30内。粘贴板41用于将发光板40固定在空腔30内，防止运输或移动过程中的磕碰损坏发光板40。

进一步的，所述粘贴板41为泡沫粘贴板。泡沫粘贴板具有一定的缓冲效果，能进一步对发光板40进行保护。

需要说明的是，在本文中，如若存在第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板，其特征在于，包括蔽光的背板(10)和透光的标定板(20)，所述背板的中心设有带开口的空腔(30)，所述空腔(30)内固设有发光板(40)，所述标定板(20)固设在空腔(30)的开口处，所述标定板(20)的表面上设有矩形阵列且大小相同的标志圆(50)，矩形阵列的标志圆(50)中设有定位圆(51)，所述定位圆(51)的中心设有中心圆(52)，所述中心圆(52)旁设有至少一个辅助圆(53)。

2.如权利要求1所述的一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板，其特征在于，所述矩形阵列的标志圆(50)为15×15方阵。

3.如权利要求1所述的一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板，其特征在于，所述定位圆(51)有五个，包括标定板(20)中心的第一定位圆和位于标定板(20)四角的四个第二定位圆，其中每个角的第二定位圆外均留有两行两列标志圆(50)。

4.如权利要求3所述的一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板，其特征在于，所述第一定位圆内设有一个中心圆(52)和四个辅助圆(53)，四个辅助圆(53)成十字交叉分布在中心圆(52)的四周，且其交叉线与标定板(20)的对角线重合。

5.如权利要求3所述的一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板，其特征在于，所述第二定位圆内设有一个中心圆(52)和一个辅助圆(53)，且四角的辅助圆(53)圆心位于第一定位圆与第二定位圆圆心连线的延长线上。

6.如权利要求1所述的一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板，其特征在于，所述空腔(30)的侧壁上固设有反光膜(31)。

7.如权利要求1所述的一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板，其特征在于，所述标定板(20)为透光玻璃，所述标志圆(50)与定位圆(51)为黑色蔽光涂料，所述中心圆(52)和辅助圆(53)为透光玻璃。

8.如权利要求1所述的一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板，其特征在于，所述发光板(40)与空腔(30)的底面之间设有粘贴板(41)，所述发光板(40)通过粘贴板(41)固定在空腔(30)内。

9.如权利要求8所述的一种用于白光扫描仪标定的非棋盘格式标定板，其特征在于，所述粘贴板(41)为泡沫粘贴板。