CN110275387A - 一种相机平场校准平台及校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开并提供了一种结构简单、使用方便的能够适用于不同型号的相机的相机平场校准平台及其校准方法。本发明包括外罩体（1），设置在所述外罩体（1）内的基座（2）、相机固定座（3）、积分球（4）以及积分球位置调整结构，所述相机固定座（3）以及所述积分球位置调整结构分别固定设置在所述基座（2）上，所述积分球活动设置在所述积分球位置调整结构上并置于所述相机固定座（3）的上方。本发明适用于相机平场校准领域。

Description

一种相机平场校准平台及校准方法

技术领域

本发明涉及一种相机平场校准平台及校准方法。

背景技术

目前测试光学传感器的测试设备越来越多，它们测试的光学参数涉及得也越来越全面，例如：光谱、光功率、光强分布、光反射性等，而测试这些参数的光学仪器也就随之增加，其中包括了积分球和工业相机等测试光学仪器，虽然它们在出厂前都会被校准，但是在实际应用中还是会受到外界的变化带来的干扰，这是无法在出厂前就校准好，或者它只是在某一范围内是符合光学仪器出厂要求的，而且同一批或者不同批次的仪器都存在着一定的差异，所以每一台测试设备使用光学仪器时都应该在同一基准下校验，同时给定系统测试带来的误差，以保证测试结果的准确性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、使用方便的能够适用于不同型号的相机的相机平台及其校准方法。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括外罩体，设置在所述外罩体内的基座、相机固定座、积分球以及积分球位置调整结构，所述相机固定座以及所述积分球位置调整结构分别固定设置在所述基座上，所述积分球活动设置在所述积分球位置调整结构上并置于所述相机固定座的上方。本发明还包括相互连接的工控机以及光谱仪，所述工控机以及所述光谱仪分别与所述积分球相连接。

所述相机固定座上设置有快速夹以及与所述快速夹相联动的拨动把手。

所述积分球位置调整结构包括支撑背板、升降丝杆模组、升降块以及丝杆手轮，两块所述支撑背板固定设置在所述外罩体的内壁上，所述升降丝杠模组固定设置在两块所述支撑背板之间，所述升降块适配活动设置在所述升降丝杆模组上，所述丝杆手轮设置在所述升降丝杆模组的底部并与丝杆相连接，所述积分球固定设置在所述升降块上并置于所述相机固定座的上方。

所述积分球上分别设置有卤素校准灯、红外光源以及光纤接头，所述卤素校准灯以及所述红外光源分别与所述工控机相连接，所述光纤接头与所述光谱仪相连接。

通过上述相机平台来实现的校准方法，它包括以下步骤：

A.使用电源线与网线将所述工控机与待测相机进行连接，之后将相机放入所述相机固定座中快速夹固定相机；

B.将积分球内的光源强度调整至预设值；

C.获取温度-平均灰度拟合曲线，相机每升温0.5度，相机拍摄一张图片，直到相机温度高于42度，随后程序将拟合曲线，计算出拟合系数；

D.获取曝光时间，使得灰度值最大的5%像素的灰度值超过13000；获取完曝光时间后，程序随后进行亮图拍摄，此过程将拍摄10张亮图；

E.进行暗图的拍摄；

F.完成校准并收集软件在校准之后产生的文件，以便后续的校准使用。

本发明的有益效果是：本发明中通过采用相互适配的相机校准机构以及积分球位置调整机构来同时对相机产品进行光学校准，使得不同型号的相机产品的校准基准处于同一标准。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的校准方式连接示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明包括外罩体1，设置在所述外罩体1内的基座2、相机固定座3、积分球4以及积分球位置调整结构，所述相机固定座3以及所述积分球位置调整结构分别固定设置在所述基座2上，所述积分球活动设置在所述积分球位置调整结构上并置于所述相机固定座3的上方。本发明还包括相互连接的工控机6以及光谱仪7，所述工控机6以及所述光谱仪7分别与所述积分球4相连接。

所述相机固定座3上设置有快速夹31以及与所述快速夹31相联动的拨动把手32。相机产品放置在通过所述快速夹31以及所述拨动把手32快速固定在所述相机固定座3上。

所述积分球位置调整结构包括支撑背板51、升降丝杆模组52、升降块53以及丝杆手轮54，两块所述支撑背板51固定设置在所述外罩体1的内壁上，所述升降丝杠模组52固定设置在两块所述支撑背板51之间，所述升降块53适配活动设置在所述升降丝杆模组52上，所述丝杆手轮54设置在所述升降丝杆模组52的底部并与丝杆相连接，所述积分球4固定设置在所述升降块53上并置于所述相机固定座3的上方。

所述积分球4上分别设置有卤素校准灯41、红外光源42以及光纤接头43，所述卤素校准灯41以及所述红外光源42分别与所述工控机6相连接，所述光纤接头43与所述光谱仪7相连接。其中所述卤素校准灯41向积分球内辐射标准光源；所述红外光源42向积分球辐射红外光线；所述光谱仪7通过所述光纤接头43实时地监控红外线的辐射情况。

所述红外光源42在所述积分球4的环境下，目的是在所述积分球4出口处形成均匀的红外光源辐射条件；在此均匀辐射条件下，所述工控机6内设的校准程序才能对相机进行平场校准。

通过上述相机平台来实现的校准方法，它包括以下步骤：

A.使用电源线与网线将工控机6与相机8进行连接，之后将相机8放入相机固定座中；快速夹固定相机8，然后通过拨动把手32将相机抬升至测试位置，完成以上动作后将外罩体1关闭；工控机6打开对应的校准软件，关注相机的温度参数是否小于30℃，如果否，待到小于30℃后再开始校准；

B.将积分球内的光源强度调整至需求值；

C.获取温度-平均灰度拟合曲线，相机每升温0.5度，相机拍摄一张图片，直到相机温度高于42度，随后程序将拟合曲线，计算出拟合系数；在计算出拟合系数后，如果跳出报警提示，则说明拟合误差过大，校准失败，需要将相机冷却至指定温度以下，重新进行校准；

D.结束温度-灰度拟合系数计算后，程序将开始自动获取曝光时间，使得灰度值最大的5%像素的灰度值超过13000；获取完曝光时间后，程序随后进行亮图拍摄，此过程将拍摄10张亮图；

E.亮图拍摄完毕，然后进行暗图的拍摄；

F.待暗图拍摄完毕之后，完成校准并收集软件在校准之后产生的文件，以便后续的校准使用。

本发明适用于相机领域。

Claims (5)

1.一种相机平场校准平台，其特征在于：它包括外罩体（1），设置在所述外罩体（1）内的基座（2）、相机固定座（3）、积分球（4）以及积分球位置调整结构，所述相机固定座（3）以及所述积分球位置调整结构分别固定设置在所述基座（2）上，所述积分球活动设置在所述积分球位置调整结构上并置于所述相机固定座（3）的上方，所述相机平场校准平台还包括相互连接的工控机（6）以及光谱仪（7），所述工控机（6）以及所述光谱仪（7）分别与所述积分球（4）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种相机平场校准平台，其特征在于：所述相机固定座（3）上设置有快速夹（31）以及与所述快速夹（31）相联动的拨动把手（32）。

3.根据权利要求2所述的一种相机平场校准平台，其特征在于：所述积分球位置调整结构包括支撑背板（51）、升降丝杆模组（52）、升降块（53）以及丝杆手轮（54），两块所述支撑背板（51）固定设置在所述外罩体（1）的内壁上，所述升降丝杠模组（52）固定设置在两块所述支撑背板（51）之间，所述升降块（53）适配活动设置在所述升降丝杆模组（52）上，所述丝杆手轮（54）设置在所述升降丝杆模组（52）的底部并与丝杆相连接，所述积分球（4）固定设置在所述升降块（53）上并置于所述相机固定座（3）的上方。

4.根据权利要求3所述的一种相机平场校准平台，其特征在于：所述积分球（4）上分别设置有卤素校准灯（41）、红外光源（42）以及光纤接头（43），所述卤素校准灯（41）以及所述红外光源（42）分别与所述工控机（6）相连接，所述光纤接头（43）与所述光谱仪（7）相连接。

5.一种通过权利要求4所述的一种相机平场校准平台来实现的校准方法，其特征在于，它包括以下步骤：

A.使用电源线与网线将所述工控机（6）与待测相机进行连接，之后将相机放入所述相机固定座（3）中快速夹固定相机；

B.将积分球内的光源强度调整至预设值；

C.获取温度-平均灰度拟合曲线，相机每升温0.5度，相机拍摄一张图片，直到相机温度高于42度，随后程序将拟合曲线，计算出拟合系数；

D.获取曝光时间，使得灰度值最大的5%像素的灰度值超过13000；获取完曝光时间后，程序随后进行亮图拍摄，此过程将拍摄10张亮图；

E.进行暗图的拍摄；

F.完成校准并收集软件在校准之后产生的文件，以便后续的校准使用。