CN110987054B - 一种标定装置和标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种标定装置和标定方法。该装置包括：沿光路依次设置的光源、数字微反射镜器件、缩放投影镜组、第一投影屏、成像单元和控制单元，成像单元包括待标定镜头；光源为平行光源，用于出射平行光束；数字微反射镜器件与控制单元连接，用于将平行光束转化成包含源图形的反射光束；缩放投影镜组与控制单元电连接，用于缩放包含源图形的反射光束；第一投影屏位于缩放投影镜组的像面，用于形成第一参考标定图形；成像单元用于得到待标定图形；控制单元与成像单元、第一投影屏电连接，用于根据待标定图形和第一参考标定图形，确实待标定镜头的标定参数。本发明实施例能够产生各种尺寸的高分辨率参考标定图形。

Description

一种标定装置和标定方法

技术领域

本发明实施例涉及机器视觉技术领域，尤其涉及一种标定装置和标定方法。

背景技术

机器视觉技术是工业自动化技术的重要方向，在社会生产生活的各个方面都发挥着重要的作用，如智能装配、物流分拣、三维重建、医学影像处理、铁路监控、安防安保等方面。在机器视觉领域，完成测量任务的主要设备是成像系统，对成像系统进行参数标定是实现高精度测量任务的前提。在实际标定过程中，因为被测产品大小不同，所需的成像系统的视野大小不同，其选用的镜头的视野与分辨率也不同。因此需要针对不同视野大小与分辨率的镜头定制大小与参数不一的标定板。

传统的标定板通常由以下几种方法制作：纸质打印、玻璃镀膜、陶瓷材料等。其中纸质打印标定板受限于打印机的精度，打印纸粘贴的平整性问题等的影响，导致标定参考物一致性差，难以实现高精度成像系统标定。玻璃镀膜标定板在小尺寸范围内可达到微米级精度，但是玻璃表面存在镜面反射，易因环境杂散光影响标定图像质量，导致无法提取标志点。陶瓷材料可以制造高精度的标定板，表面漫反射结构具有较好的适应性，但是不易制作大尺寸标定板且本身为脆性材质较易损坏。以上标定板均需采用调整环境光照以保证获得足够的“标志点-背景”对比度，易受环境光照干扰，当环境光照条件太差时甚至可能导致无法提取标志点。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种标定装置和标定方法，能够产生各种尺寸的高分辨率参考标定图形。

第一方面，本发明实施例提供了一种标定装置，该装置包括：

沿光路依次设置的光源、数字微反射镜器件、缩放投影镜组、第一投影屏、成像单元和控制单元，所述成像单元包括待标定镜头；

所述光源为平行光源，用于出射平行光束；

所述数字微反射镜器件包括多个反射镜，且与所述控制单元连接，用于根据所述控制单元提供的控制信号调整所述反射镜的设置角度，反射所述平行光束而形成包含源图形的反射光束；

所述缩放投影镜组与所述控制单元电连接，用于根据所述控制单元提供的控制信号调整缩放比例，缩放所述包含源图形的反射光束；

所述第一投影屏位于所述缩放投影镜组的像面，用于接收缩放后的所述包含源图形的反射光束并形成第一参考标定图形；

所述成像单元用于采集所述第一参考标定图形的图像，得到待标定图形；

所述控制单元与所述成像单元、所述第一投影屏电电连接，用于根据所述待标定图形和所述第一参考标定图形，确实所述待标定镜头的标定参数。

第二方面，本发明实施例还提供了一种标定方法，该方法应用于第一方面提供的标定装置，包括：

根据控制单元提供的控制信号调整所述数字微反射镜器件中的反射镜的设置角度以及所述缩放投影镜组的缩放比例，以使所述光源出射的平行光束经所述数字微反射镜器件和所述缩放投影镜组在所述第一投影屏中形成第一参考标定图形，所述第一参考标定图形的参数与所述预设参考标定图形的参数相同；

获取所述成像单元基于所述第一参考标定图形成像得到的待标定图形；

根据所述待标定图形和所述第一参考标定图形，确实所述待标定镜头的标定参数。

本申请实施例通过设置数字微反射镜器件，根据控制单元提供的控制信号调整反射镜的设置角度对光源发出的光束进行反射，数字微反射镜器件能够根据控制信号产生不同分布形状的图形；将缩放投影镜组设置于反射光的光路上，根据控制单元提供的控制信号调整缩放比例，缩放反射光束，能够产生不同分辨率的图形；因此，在缩放投影镜组的像面设置第一投影屏，接收缩放后的反射光束可以形成不同尺寸和分辨率的第一参考标定图形。成像单元采集第一参考标定图形的图像，得到待标定图形，控制单元与成像单元连接，根据待标定图形和第一参考标定图形，确定待标定镜头的标定参数，以实现待标定镜头的参数标定。此外，第一参考标定图形自身能够发出光束，不易受到环境光强的影响，因此该装置能够产生各种尺寸的高分辨率参考标定图形，而且抗干扰能力强。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种标定装置的结构示意图；

图2本发明实施例提供的又一种标定装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种缩放投影镜组的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的又一种缩放投影子镜组的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种缩放投影镜组的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种标定方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种标定方法的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的又一种标定方法的流程示意图；

图9为本申请实施例提供的又一种标定方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为本发明实施例提供的一种标定装置的结构示意图。如图1所示，标定装置100包括沿光路依次设置的光源110、数字微反射镜器件120、缩放投影镜组130、第一投影屏140、成像单元150和控制单元160，成像单元包括待标定镜头151；

光源110为平行光源，用于出射平行光束；

数字微反射镜器件120包括多个反射镜121，且与控制单元160连接，用于根据控制单元160提供的控制信号调整反射镜121的设置角度，反射所述平行光束而形成包含源图形的反射光束；

缩放投影镜组130与控制单元160电连接，用于根据控制单元160提供的控制信号调整缩放比例，缩放包含源图形的反射光束；

第一投影屏140位于缩放投影镜组130的像面，用于接收缩放后的包含源图形的反射光束以形成第一参考标定图形；

成像单元150用于采集第一参考标定图形的图像，得到待标定图形；

控制单元160与成像单元150、第一投影屏140电连接，用于根据待标定图形和第一参考标定图形，确实待标定镜头151的标定参数。

数字微反射镜器件是光开关的一种，包括多个反射镜，利用旋转反射镜实现光开关的开合。数字微反射镜器件的每个反射镜都可分别围绕铰接斜轴进行正负12°的偏转，通过更改底层控制电路和反射镜复位信号的二进制状态对反射镜的偏转(正极和负极)进行单独控制，从而使其可以在倾向光源(打开)或背离光源(关闭)，在投影表面造成像素的或明或暗。例如，光从光纤中出来，射向数字微反射镜器件的反射镜，数字微反射镜器件打开的时候，光可经过对称光路进入到另一端光纤；当数字微反射镜器件关闭的时候，即数字微反射镜器件的反射镜产生一个小的旋转，光束经过反射后无法进入对称的另一端，也就达到了光开关关闭的效果。因此，如图1所示的数字微反射镜器件120可以根据需求投影出各种分布形状的图形。

目前商业数字微反射镜器件光斑尺寸通常比较大，其投影出的图形分辨率比较低，不足以满足标定板分辨率要求。示例性的，Halcon HC-17-13X15-0.5-[6,2,2,10,10][7,2,12,2,12]-DL-1.0标定板，其圆形标定标记的直径为500um，标定算法要求圆形标定标记的直径上至少有100个像素，因此像素需要小于5um，而目前普通数字微反射镜器件的反射镜尺寸通常在十几微米量级。因此，为了获得满足要求的光斑尺寸，该装置需要使用缩放投影镜组130对光斑进行缩放。

缩放投影镜组130能够根据控制信号调整缩放比例，缩放数字微反射镜器件120反射至缩放投影镜组130的光束。

成像单元150包括待标定镜头151，经过第一投影屏140的光束在经过待标定镜头151，在成像单元150上形成第一参考标定图形的图像，即待标定图形。控制单元160与成像单元150电连接，接收成像单元150采集到的待标定图形，并且根据待标定图形以及第一投影屏140上形成的第一参考标定图形，通过标定算法计算待标定镜头151与成像单元150的镜头畸变、像素尺寸、姿态等标定参数。

本申请实施例通过设置数字微反射镜器件，根据控制单元提供的控制信号调整反射镜的设置角度，对光源发出的光束进行反射，数字微反射镜器件能够根据控制信号产生不同分布形状的图形；将缩放投影镜组设置于反射光的光路上，根据控制单元提供的控制信号调整缩放比例，缩放反射光束，能够产生不同分辨率的图形；因此，在缩放投影镜组的像面设置第一投影屏，接收缩放后的反射光束可以形成不同尺寸和分辨率的第一参考标定图形。成像单元采集第一参考标定图形的图像，得到待标定图形，控制单元与成像单元、第一投影屏电连接，根据待标定图形和第一参考标定图形，确定待标定镜头的标定参数，以实现待标定镜头的参数标定。此外，第一参考标定图形自身能够发出光束，不易受到环境光强的影响，因此该装置能够产生各种尺寸的高分辨率参考标定图形同时，具有抗干扰能力强、标结果准确性高的优点。

本发明实施例提供的标定装置中，第一投影屏可以为半透明投影屏，如图1所示；或者，第一投影屏还可以为不透明投影屏，如图2所示。图2为本申请实施例提供的另一种标定装置的结构示意图。

具体的，当第一投影屏140为半透明投影屏时，如图1所示第一投影屏140位于缩放投影镜组130的像面，用于接收缩放后的包含源图形的反射光束以形成第一参考标定图形，并且第一参考标定图形的部分光束穿透第一投影屏140并入射至成像单元150，由此获得待标定图形。第一投影屏140可以是由半透明材料制作而成，也可以是由透明材料加半透明膜层制作而成，不做具体限制。

当第一投影屏140为不透明投影屏时，如图2所示，标定装置还包括第二投影屏170；缩放投影镜组130采用移轴设计，并相对于水平面倾斜布置于第一投影屏140和第二投影屏170之间；第二投影屏170所在平面、缩放投影镜组130所在平面和第一投影屏140所在平面相交于同一条直线；

第二投影屏170位于缩放投影镜组130的物面，用于接收包含源图形的反射光束形成第二参考标定图形；所述第二参考标定图形把所述包含源图形的反射光束转化为包含源图形的散射光束并入射至缩放投影镜组130；

缩放投影镜组130与控制单元160连接，用于根据控制单元160提供的控制信号调整缩放比例，缩放包含源图形的散射光束，也即实现缩放包含源图形的反射光束；

第一投影屏140位于缩放投影镜组130的像面，用于接收缩放后的包含源图形的散射光束以形成第一参考标定图形，并对所述第一参考标定图形的光束进行散射；所述第一参考标定图形的散射光入射至成像单元160，由此获得待所述标定图形。

具体的，平行光束经数字微反射镜器件120反射后形成的包含源图形的反射光束在第二投影屏170上形成第二参考标定图形，由于光源110为平行光源，包含源图形的反射光束也为平行光束。第二投影屏170为不透明投影屏，对第二参考标定图形的进行散射，也即第二参考标定图形把包含源图形的反射光束转化为包含源图形的散射光束并入射至缩放投影镜组130，缩放投影镜组130对包含源图形的散射光束进行缩放。第一投影屏140为不透明投影屏，接收缩放后的包含源图形的散射光束形成第一参考标定图形，并对第一参考标定图形进行散射，第一参考标定图形的散射光入射至成像单元150，由此获得待标定图像。同时设置第二投影屏170所在平面、缩放投影镜组130所在平面和第一投影屏140所在平面相交于同一条直线，以根据移轴成像的沙姆定律，满足物面、镜头平面与像面相交于同一条直线，保证物体在像面清晰成像。其中缩放投影镜组130所在平面是经过缩放投影镜组130中心且与缩放投影镜组130光轴垂直的平面。

如图1所示的标定装置中，第一投影屏140采用半透明投影屏，经数字微反射镜器件120反射形成包含源图形的反射光束，部分透过第一投影屏140在成像单元150上成像，该过程中光束沿同一方向传输方向，因此从沿待标定镜头151光轴方向的厚度较大，要求待标定镜头151与成像单元150下方的高度足够大以安装标定装置。进一步的，如图2所示标定装置中，第一投影屏140采用不透明投影屏，通过设置第二投影屏170，缩放投影镜组130采用移轴设计，并相对于水平面倾斜布置于第一投影屏140和第二投影屏170之间，并且根据移轴成像的沙姆定律设置第二投影屏170所在平面、缩放投影镜组130所在平面和第一投影屏140所在平面相交于同一条直线，以满足物面、镜头平面与像面相交于同一条直线，由此改变第一参考标定图形形成过程中的光束传输方向，减小了待标定镜头151和成像单元150下方所需的工作距离，同时，还避免了半透明投影屏带来的能量损失与光斑弥散，可以获得更高亮度与清晰度的参考标定图形。

本发明实施例对第一投影屏的具体类型不进行限定，上述实施例仅以第一投影屏两种可行的类型进行了说明。

下面详细说明缩放投影镜组的结构。

图3是本发明实施例提供的一种缩放投影镜组的结构示意图，如图3所示，缩放投影镜组包括沿光路依次设置的第一透镜131、第二透镜132和第三透镜133，反射光束垂直入射至第一透镜131上；

第一透镜131和第三透镜133为凸透镜，第二透镜132为凹透镜；第一透镜131的光轴、第二透镜132的光轴和第三透镜133的光轴共轴设置；且沿第一透镜131的光轴方向，第一透镜131和第二透镜132之间的距离可调，第二透镜132和第三透镜133之间的距离可调。

具体的，第一透镜131的光轴、第二透镜132的光轴和第三透镜133的光轴均为图2所示的Z轴，光源110发出的平行光束，经数字微反射镜器件120反射形成包含源图形的反射光束，并入射至缩放投影镜组130的光束，即包含源图形的反射光束仍为平行光束。该反射光束光斑直径为R，垂直入射至第一透镜131，透过第一透镜131形成透射光束，且该透射光束发生汇聚，透射光束的直径小于R，并且逐渐减小，汇聚的光束再透过第二透镜132和第三透镜133后射出，且出射光束是光斑直径为r的平行光束，且r＝mR，m为缩放比例，m取值取决于，沿Z轴第一透镜131和第二透镜132之间的距离A和第二透镜132和第三透镜133之间的距离B。沿Z轴第一透镜131和第二透镜132之间的距离A可调，第二透镜132和第三透镜133之间的距离B可调，示例性的，第二透镜132和第三透镜133设置于移动平台上，通过调节移动平台改变第二透镜132和第三透镜133的位置，以改变沿Z轴第一透镜131和第二透镜132之间的距离A和第二透镜132和第三透镜133之间的距离B，从而得到需要的缩放比例。上述实施例中，还可以是利用其他方式调整沿Z轴第一透镜131和第二透镜132之间的距离A和第二透镜132和第三透镜133之间的距离B，不做具体限制。

图4是本发明实施例提供的另一种缩放投影镜组的结构示意图。如图4所示，缩放镜组包括多组缩放投影子镜组210；任意两组缩放投影子镜组210的缩放比例不同；

每组缩放投影子镜组210包括沿光路依次设置的第四透镜134和第五透镜135，反射光束垂直入射至第四透镜134上；第四透镜134和第五透镜135为凸透镜，且第四透镜134的光轴和第五透镜135的光轴共轴设置；且沿第四透镜134的光轴方向，第四透镜134和第五透镜135之间的距离等于第四透镜的焦距与第五透镜135的焦距之和；

任意两组缩放投影子镜组中，第四透镜134焦距和/或第五透镜135的焦距不同。

具体的，示例性的，缩放投影镜组包括两组缩放投影子镜组210，如图4所示，分别为第一缩放投影子镜组211和第二缩放投影子镜组212，沿Z轴设置第四透镜134和第五透镜135，沿Z’轴设置第四透镜134’和第五透镜135’，经数字微反射镜器件120反射形成的包含源图形的反射光束仍然为平行光束，该反射光束光斑直径为R，垂直入射至第一缩放投影子镜组211的第四透镜134，透过第四透镜134形成透射光束，且透射光束发生汇聚，该透射光束汇聚至第四透镜134的焦点后转变为发散传输的发散光束，发散光束传输至第五透镜135后再次形成平行光束，该平行光束的光斑直径为r1，r1＝mR，m为缩放比例，m取决于第四透镜134的焦距f1和第五透镜135的焦距f2，且第四透镜134和第五透镜135之间的距离S1等于第四透镜134的焦距f1与第五透镜135的焦距f2之和。因为只有满足S1＝f1+f2，平行光束才能被缩放后仍以平行光束出射；同理，第二缩放投影子镜组212的第四透镜134’和第五透镜135’之间的距离S2等于第四透镜134’的焦距f3与第五透镜135’的焦距f4之和。f1≠f3和/或f2≠f4，第一缩放投影子镜组211与第二缩放投影子镜组212的缩放比例不同，通过选择不同的缩放子镜组210来选择不同的缩放比例，示例性的，将所有缩放子镜组设置在转盘机构上，通过转盘机构进行切换。上述实施例中，本领域技术人员还可以选择其他常用的选择装置，不做具体限制。

图5是本发明实施例提供的另一种缩放投影镜组的结构示意图。如图5所示，缩放投影镜组包括沿光路依次设置的第六透镜136和第七透镜137，第六透镜136为焦距可调透镜，第七透镜137为焦距可调透镜；第六透镜136的光轴和第七透镜137的光轴共轴设置；反射光束垂直入射至第六透镜136上；

第六透镜136包括第一壳体1361以及与第一壳体1361连接的第一薄膜1362，第一薄膜1362和第一壳体1361形成第一封闭盒体；还包括设置于第一封闭盒体内部的光学流体1363以及套设于第一壳体1361上的至少一个第一线圈1364；第一线圈1364与控制单元电连接，用于根据控制单元提供的控制电流控制第一薄膜1362向远离第一壳体1361的一侧运动或者向靠近第一壳体1361的一侧运动，以调整第六透镜136的焦距；

第七透镜137包括第二壳体1371以及与第二壳体1371连接的第二薄膜1372，第二薄膜1372和第二壳体1371形成第二封闭盒体；还包括设置于第二封闭盒体内部的光学流体1373以及套设于第二壳体1371上的至少一个第二线圈1374；第二线圈1374与控制单元电连接，用于根据控制单元提供的控制电流控制第二薄膜1372向远离第二壳体1371的一侧运动或者向靠近第二壳体1371的一侧运动，以调整第七透镜137的焦距。

具体的，沿Z轴设置第六透镜136和第七透镜137，第六透镜136上设置有第一线圈1364，第一线圈1364在电场的作用下，能够将第一薄膜1361推向第一壳体1361，或者将第一薄膜1361拉离第一壳体1361，示例性的，第一线圈1364在正电场的作用下，将第一薄膜1361推向第一壳体1361，第一线圈1364在负电场的作用下，将第一薄膜1361拉离第一壳体1361。当第一薄膜1361靠近第一壳体1361时，中央区域的光学流体1363的曲率增大，第六透镜136的焦距增大；当第一薄膜1361远离第一壳体1361时，中央区域的光学流体1363的曲率减小，第六透镜136的焦距减小，第七透镜137的结构以及原理与第六透镜136完全相同。因此第六透镜136和第七透镜137均为焦距可调的透镜。上述实施例中，还可以是第一线圈1364在负电场的作用下，将第一薄膜1361推向第一壳体1361，第一线圈1364在正电场的作用下，将第一薄膜1361拉离第一壳体1361。

由于数字微反射镜器件120反射形成包含源图形的反射光束仍然为平行光束，该反射光束光斑直径为R，垂直入射至第六透镜136，透过第六透镜136形成透射光束，且透射光束发生汇聚，该透射光束汇聚至第六透镜136的焦点后转变为发散传输的发散光束，发散光束传输至第七透镜137后再次形成平行光束，该平行光束的光斑直径为r，r＝mR，m为缩放比例，m取决于第六透镜136的焦距f6和第七透镜137的焦距f7，且第六透镜136和第七透镜137之间的距离S等于第六透镜136的焦距f6与第七透镜137的焦距f7之和只有满足上述条件，平行光束才能被缩放后仍以平行光束出射。由于第六透镜136和第七透镜137的焦距可调，因此通过改变第六透镜136的焦距f6与第七透镜137的焦距f7，以及第六透镜136第七透镜137之间的距离，可以实现选择不同的缩放比例。上述实施例中，选择电场控制焦距的透镜，实际上，本领域技术人员还可以磁场、光场等控制焦距的透镜，不做具体限制。

需要说明的是，上述实施例仅以第一投影屏为半透明投影屏为例，说明了缩放投影镜组的结构，可以理解的是，当第一投影屏为反射投影屏时，上述缩放投影镜组的结构同样适用，这里不再赘述。

基于同一种发明构思，本发明实施例还提供的一种标定方法，应用于本发明任意实施例所提供的标定装置，具备装置相应的功能和有益效果。

图6为本申请实施例提供的一种标定方法的流程示意图。如图6所示，该标定方法具体包括：

610，根据控制单元提供的控制信号调整所述数字微反射镜器件中的反射镜的设置角度以及所述缩放投影镜组的缩放比例，以使所述光源出射的平行光束经所述数字微反射镜器件和所述缩放投影镜组后在所述第一投影屏中形成第一参考标定图形，所述第一参考标定图形的参数与所述预设参考标定图形的参数相同；

620，获取所述成像单元基于所述第一参考标定图形成像得到的待标定图形；

630，根据所述待标定图形和所述第一参考标定图形，确实所述待标定镜头的标定参数。

本申请实施例，通过根据控制单元提供的控制信号调整反射镜的设置角度，对光源发出的光束进行反射，能够产生不同分布形状的图形；根据控制单元提供的控制信号调整缩放比例，缩放反射光束，能够产生不同分辨率的图形；因此，第一投影屏上可以形成不同尺寸和分辨率的第一参考标定图形。由于使用平行光源，根据第一参考标定图形的图像得到待标定图形的过程不会产生图形放大或者缩小，确保标定结果的准确性；根据待标定图形和第一参考标定图形，确定待标定镜头的标定参数。此外，第一参考标定图形自身能够发出光束，不易受到环境光强的影响，因此该标定方法能够产生各种尺寸的高分辨率参考标定图形，同时还具有抗干扰能力强、标结果准确性高的优点。

上述实施例中的第一投影屏可以为半透明投影屏也可以为不透明投影屏，不做具体限制。

下面针对缩放投影镜组的不同结构对应的标定方法进行详细说明。

当缩放投影器件镜组结构如图3所示，缩放投影镜组包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜的光轴、所述第二透镜的光轴和所述第三透镜的光轴共轴设置，其标定方法步骤如图7所示。

图7为本申请实施例提供的又一种标定方法的流程示意图。如图7所示，标定方法具体步骤包括：

640，根据控制单元提供的控制信号调整所述数字微反射镜器件中的反射镜的设置角度，根据控制单元提供的控制信号调整所述第一透镜和所述第二透镜之间沿所述第一透镜的光轴方向上的距离，以及所述第二透镜和所述第三透镜之间沿所述第一透镜的光轴方向上的距离，以使所述光源出射的平行光束经所述数字微反射镜器件和所述缩放投影镜组后在所述第一投影屏中形成第一参考标定图形，所述第一参考标定图形的参数与所述预设参考标定图形的参数相同；

620，获取所述成像单元基于所述第一参考标定图形成像得到的待标定图形；

630，根据所述待标定图形和所述第一参考标定图形，确实所述待标定镜头的标定参数。

当缩放投影镜组如图4所示，缩放投影镜组包括多个缩放投影子镜组，任意两组缩放投影子镜组的缩放比例不同，其标定方法步骤如图8所示。

图8为本申请实施例提供的又一种标定方法的流程示意图。如图8所示，标定方法具体步骤包括：

650，根据控制单元提供的控制信号调整所述数字微反射镜器件中的反射镜的设置角度，根据控制单元提供的控制信号选择满足预设参考标定图形的参数的缩放投影子镜组，以使所述光源出射的平行光束经所述数字微反射镜器件和所述缩放投影镜组后在所述第一投影屏中形成第一参考标定图形，所述第一参考标定图形的参数与所述预设参考标定图形的参数相同；

620，获取所述成像单元基于所述第一参考标定图形成像得到的待标定图形；

630，根据所述待标定图形和所述第一参考标定图形，确实所述待标定镜头的标定参数。

当缩放投影镜组的结构如图5所示，所述缩放投影镜组包括沿光路依次设置的第六透镜和第七透镜，所述第六透镜为焦距可调透镜，所述七透镜为焦距可调透镜；所述第六透镜的光轴和所述第七透镜的光轴共轴设置；所述反射光束垂直入射至所述第六透镜上；所述第六透镜包括第一壳体以及与所述第一壳体连接的第一薄膜，所述第一薄膜和所述第一壳体形成第一封闭盒体；还包括设置于所述第一封闭盒体内部的光学流体以及套设于所述第一壳体上的至少一个第一线圈；所述第一线圈用于根据所述控制单元提供的控制信号控制所述第一薄膜向远离所述第一壳体的一侧运动或者向靠近所述第一壳体的一侧运动，以调整所述第六透镜的焦距；所述第七透镜包括第二壳体以及与所述第二壳体连接的第二薄膜，所述第二薄膜和所述第二壳体形成第二封闭盒体；还包括设置于所述第二封闭盒体内部的光学流体以及套设于所述第二壳体上的至少一个第二线圈；所述第二线圈用于根据所述控制单元提供的控制信号控制所述第二薄膜向远离所述第二壳体的一侧运动或者向靠近所述第二壳体的一侧运动，以调整所述第七透镜的焦距，其标定方法步骤如图9所示。

图9为本申请实施例提供的又一种标定方法的流程示意图。如图9所示，标定方法具体包括：

660，根据控制单元提供的控制信号调整所述数字微反射镜器件中的反射镜的设置角度，根据控制单元提供的控制信号调整所述第一线圈和所述第二线圈的控制电流，以使所述光源出射的平行光束经所述数字微反射镜器件和所述缩放投影镜组后在所述第一投影屏中形成第一参考标定图形，所述第一参考标定图形的参数与所述预设参考标定图形的参数相同；

620，获取所述成像单元基于所述第一参考标定图形成像得到的待标定图形；

630，根据所述待标定图形和所述第一参考标定图形，确实所述待标定镜头的标定参数。

本发明实施例提供的标定方法也具备上述实施例中标定装置所具有的有益效果，此处不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种标定装置，其特征在于，包括沿光路依次设置的光源、数字微反射镜器件、缩放投影镜组、第一投影屏、成像单元和控制单元，所述成像单元包括待标定镜头；

所述光源为平行光源，用于出射平行光束；

所述数字微反射镜器件包括多个反射镜，且与所述控制单元连接，用于根据所述控制单元提供的控制信号调整所述反射镜的设置角度，反射所述平行光束而形成包含源图形的反射光束；

所述第一投影屏为不透明投影屏；所述标定装置还包括第二投影屏；所述缩放投影镜组采用移轴设计，并相对于水平面倾斜布置于所述不透明投影屏和所述第二投影屏之间；所述第一投影屏所在平面、所示第二投影屏所在平面和所述缩放投影镜组所在平面相交于同一条直线；

所述第二投影屏位于所述缩放投影镜组的物面，用于接收所述包含源图形的反射光束以形成第二参考标定图形；所述第二参考标定图形把所述包含源图形的反射光束转化为包含源图形的散射光束并入射至所述缩放投影镜组；

所述缩放投影镜组与所述控制单元连接，用于根据所述控制单元提供的控制信号调整缩放比例，缩放所述包含源图形的散射光束；

所述不透明投影屏位于所述缩放投影镜组的像面，用于接收缩放后的包含源图形的散射光束以形成第一参考标定图形，并对所述第一参考标定图形的光束进行散射；所述第一参考标定图形的散射光入射至所述成像单元，所述成像单元用于采集所述第一参考标定图形的图像，得到待标定图形；

所述控制单元与所述成像单元电连接，用于根据所述待标定图形和所述第一参考标定图形，确实所述待标定镜头的标定参数。

2.根据权利要求1所述的标定装置，其特征在于，所述缩放投影镜组包括沿光路依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述反射光束垂直入射至所述第一透镜上；

所述第一透镜和所述第三透镜为凸透镜，所述第二透镜为凹透镜；所述第一透镜的光轴、所述第二透镜的光轴和所述第三透镜的光轴共轴设置；且沿所述第一透镜的光轴方向，所述第一透镜和所述第二透镜之间的距离可调，所述第二透镜和所述第三透镜之间的距离可调。

3.根据权利要求1所述的标定装置，其特征在于，所述缩放投影镜组包括多组缩放投影子镜组；任意两组缩放投影子镜组的缩放比例不同；

每组所述缩放投影子镜组包括沿光路依次设置的第四透镜和第五透镜，所述反射光束垂直入射至所述第四透镜上；所述第四透镜和所述第五透镜为凸透镜，且所述第四透镜的光轴和所述第五透镜的光轴共轴设置；且沿所述第四透镜的光轴方向，所述第四透镜和所述第五透镜之间的距离等于所述第四透镜的焦距与所述第五透镜的焦距之和；

任意两组缩放投影子镜组中，所述第四透镜的焦距和/或所述第五透镜的焦距不同。

4.根据权利要求1所述的标定装置，其特征在于，所述缩放投影镜组包括沿光路依次设置的第六透镜和第七透镜，所述第六透镜为焦距可调透镜，所述七透镜为焦距可调透镜；所述第六透镜的光轴和所述第七透镜的光轴共轴设置；所述反射光束垂直入射至所述第六透镜上；

所述第六透镜包括第一壳体以及与所述第一壳体连接的第一薄膜，所述第一薄膜和所述第一壳体形成第一封闭盒体；还包括设置于所述第一封闭盒体内部的光学流体以及套设于所述第一壳体上的至少一个第一线圈；所述第一线圈与所述控制单元电连接，用于根据所述控制单元提供的控制电流控制所述第一薄膜向远离所述第一壳体的一侧运动或者向靠近所述第一壳体的一侧运动，以调整所述第六透镜的焦距；

所述第七透镜包括第二壳体以及与所述第二壳体连接的第二薄膜，所述第二薄膜和所述第二壳体形成第二封闭盒体；还包括设置于所述第二封闭盒体内部的光学流体以及套设于所述第二壳体上的至少一个第二线圈；所述第二线圈与所述控制单元电连接，用于根据所述控制单元提供的控制电流控制所述第二薄膜向远离所述第二壳体的一侧运动或者向靠近所述第二壳体的一侧运动，以调整所述第七透镜的焦距。

5.一种标定方法，应用于权利要求1-4任一项所述的标定装置，其特征在于，包括：

根据控制单元提供的控制信号调整所述数字微反射镜器件中的反射镜的设置角度以及所述缩放投影镜组的缩放比例，以使所述光源出射的平行光束经所述数字微反射镜器件、所述第二投影屏和所述缩放投影镜组后在所述第一投影屏中形成第一参考标定图形，所述第一参考标定图形的参数与预设参考标定图形的参数相同；

获取所述成像单元基于所述第一参考标定图形成像得到的待标定图形；

根据所述待标定图形和所述第一参考标定图形，确实所述待标定镜头的标定参数。

6.根据权利要求5所述的标定方法，其特征在于，所述第一投影屏为不透明投影屏；

所述缩放投影镜组包括第一透镜、第二透镜和第三透镜，所述第一透镜的光轴、所述第二透镜的光轴和所述第三透镜的光轴共轴设置；

根据控制单元提供的控制信号调整所述缩放投影镜组的缩放比例，包括：

根据所述控制单元提供的控制信号调整所述第一透镜和所述第二透镜之间沿所述第一透镜的光轴方向上的距离，以及所述第二透镜和所述第三透镜之间沿所述第一透镜的光轴方向上的距离。

7.根据权利要求5所述的标定方法，其特征在于，所述第一投影屏为不透明投影屏；

所述缩放投影镜组包括多组缩放投影子镜组；任意两组所述缩放投影子镜组的缩放比例不同；

根据控制单元提供的控制信号调整所述缩放投影镜组的缩放比例，包括：根据控制单元提供的控制信号选择满足预设参考标定图形的参数的缩放投影子镜组。

8.根据权利要求5所述的标定方法，其特征在于，所述第一投影屏为不透明投影屏；

所述缩放投影镜组包括沿光路依次设置的第六透镜和第七透镜，所述第六透镜为焦距可调透镜，所述七透镜为焦距可调透镜；所述第六透镜的光轴和所述第七透镜的光轴共轴设置；所述反射光束垂直入射至所述第六透镜上；

所述第六透镜包括第一壳体以及与所述第一壳体连接的第一薄膜，所述第一薄膜和所述第一壳体形成第一封闭盒体；还包括设置于所述第一封闭盒体内部的光学流体以及套设于所述第一壳体上的至少一个第一线圈；所述第一线圈用于根据所述控制单元提供的控制信号控制所述第一薄膜向远离所述第一壳体的一侧运动或者向靠近所述第一壳体的一侧运动，以调整所述第六透镜的焦距；

所述第七透镜包括第二壳体以及与所述第二壳体连接的第二薄膜，所述第二薄膜和所述第二壳体形成第二封闭盒体；还包括设置于所述第二封闭盒体内部的光学流体以及套设于所述第二壳体上的至少一个第二线圈；所述第二线圈用于根据所述控制单元提供的控制信号控制所述第二薄膜向远离所述第二壳体的一侧运动或者向靠近所述第二壳体的一侧运动，以调整所述第七透镜的焦距；

根据控制单元提供的控制信号调整所述缩放投影镜组的缩放比例，包括：

根据控制单元提供的控制信号调整所述第一线圈和所述第二线圈的控制电流。

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