CN111208707A - 便携式单相机畸变检校装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携式单相机畸变检校装置，包括球形检校场和定焦镜头，球形检校场包括不透光球形外壳和设置在球形外壳内部的多个长度不同的透光柱，透光柱与球形外壳内壁连接且向球心方向延伸，透光柱与球形外壳连接一端设置有光源，透光柱远离球形外壳一端设置有拍摄标志，球形外壳其中一端设置有开口，定焦镜头一端与开口可拆卸连接，定焦镜头另一端用于与待检校相机可拆卸连接，将待检校相机与定焦镜头连接，打开光源，进行拍照，导出照片，计算相机畸变参数，完成检校，本发明提供的便携式单相机畸变检校装置体积小，便于携带，且内部空间封闭，检校精度受温度和湿度影响小，结构简单，制作成本低，而且可满足快速检校的需求。

Description

便携式单相机畸变检校装置

技术领域

本发明涉及相机检校技术领域，尤其是涉及一种便携式单相机畸变检校装置。

背景技术

解析空中三角测量是在已知少量地面控制点的基础上，通过量测重迭像片的像点坐标，依据摄影测量原理，运用解析方法解求像片外方位元素或加密控制点坐标的工作，该工作可不接触被测目标即可测定其位置和形状，可以快速的在大范围内实施点位的测定，节省大量的野外测量工作，凡从空中摄站可摄取的目标，均可测定其点位，不受地面通视条件的限制，区域网平差的精度高，内部精度均匀，且不受区域大小的限制。

但是相机的畸变差会直接影响到摄影测量空三解算精度，在摄影测量使用相机时，要对相机进行严密的检校，通常的相机检校场分为二维平面检校场和三维检校场，三维检校场的检校精度要远高于平面二维检校场，由于摄影测量需要把镜头对焦无穷远，为了确保拍摄的测量标志清晰，三维检校场占地面积通常都很大，大面积的三维检校场受环境影响大，温度、湿度都会影响相机的检校精度，还需经常对测量标志进行量测，建设和维护费用较高，且无法满足作业现场快速检校需求。

因此，如何解决现有技术中由于三维检校场占地面积大，导致温度、湿度对相机检校精度的影响增大，而且建设和维护费用较高且无法实现作业现场快速检校的问题成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种便携式单相机畸变检校装置，以解决现有技术中由于三维检校场占地面积大，导致温度、湿度对相机检校精度的影响增大，而且建设和维护费用较高且无法实现作业现场快速检校的问题。

本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种便携式单相机畸变检校装置，包括：

球形检校场，包括不透光球形外壳以及设置在所述球形外壳内的多个长度不同的透光柱，多个所述透光柱之间的间距相同，所述透光柱一端与所述球形外壳固定连接，另一端向所述球形外壳的球心延伸，所述透光柱与所述球形外壳连接一端设置有光源，所述透光柱向所述球形外壳的球心延伸一端的端面设置有拍摄标志；

定焦镜头，所述球形外壳一端设置有开口，所述定焦镜头一端与所述开口可拆卸连接，所述定焦镜头的另一端用于与待检校相机可拆卸连接。

优选地，所述透光柱与所述球形外壳连接一端设置有内部中空的安装底座，所述透光柱插入所述安装底座内且所述光源设置在所述安装底座内，所述安装底座靠近所述球形外壳一侧与所述球形外壳固定连接。

优选地，所述光源为LED灯。

优选地，所述拍摄标志为黑色线框，所述黑色线框中心设置有黑色十字丝。

优选地，所述黑色线框为方形、菱形、三角形、五边形或者六边形。

优选地，所述开口处设置有镜头连接卡扣，所述定焦镜头通过所述镜头连接卡扣与所述球形外壳连接。

优选地，所述定焦镜头远离球形外壳一端设置有连接环，待检校相机与所述定焦镜头通过所述连接环连接。

优选地，所述透光柱为有机玻璃柱。

优选地，所述球形外壳为塑料。

优选地，所述球形外壳的材质为钢材。

本发明提供的一种便携式单相机畸变检校装置，其有益效果为：

本发明提供的一种便携式单相机畸变检校装置，包括球形检校场和定焦镜头，球形检校场包括不透光的球形外壳和设置在球形外壳内部的多个长度不同的透光柱，多个透光柱之间的间距相同，透光柱一端与球形外壳固定连接，另一端向球形外壳的球心延伸，透光柱与球形外壳连接的一端设置有光源，透光柱向球形外壳的球心延伸的一端的端面设置有拍摄标志，在球形外壳的一端设置有开口，定焦镜头的一端与开口可拆卸连接，另一端用于与待检校相机可拆卸连接，检校相机时，选择合适的已标定的定焦镜头与球形外壳连接，将待检校相机与定焦镜头连接，定焦镜头将球形检校场缩小至待检校相机的超焦距之外，打开透光柱上的光源，透光柱另一端的拍摄标志在光源的照射下清晰显示，用待检校相机进行拍照，将拍摄照片导出，通过模板匹配确定相机不同位置上的拍摄标志对应在球形检校场中的三维坐标，首先利用已知定焦镜头的参数带入模型对三维坐标进行修正，再将拍摄标志中心点在像平面的坐标及对应的修正过后在三维检校场中的坐标带入相机检校模型，计算相机畸变参数，完成检校，本发明提供的便携式单相机畸变检校装置体积小，便于携带，且内部为封闭空间，受温度和湿度的影响较小，结构简单，制造成本低，可满足快速检校的需求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例示出的便携式单相机畸变检校装置整体结构图；

图2是本发明实施例示出的球形检校场内部结构图；

图3是本发明实施例示出的透光柱结构图；

图4是本发明实施例示出的正方形拍摄标志图；

图5是本发明实施例示出的圆形拍摄标志图；

图6是本发明实施例示出的三角形拍摄标志图；

图7是本发明实施例示出的五边形拍摄标志图；

图8是本发明实施例示出的六边形拍摄标志图。

图中：1、球形外壳；2、透光柱；3、光源；4、拍摄标志；5、定焦镜头；6、安装底座；7、镜头连接卡扣；8、连接环。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

参看图1～图8，本发明提供了一种便携式单相机畸变检校装置，主要用于为待检校相机获得用于检校相机的照片提供三维检校场，包括球形检校场和定焦镜头5，球形检校场包括不透光的球形外壳1和设置在球形外壳1内部的多个长度不同的透光柱2，透光柱2一端与球形外壳1固定连接，另一端向球形外壳1的球心延伸，多个透光柱2与球形外壳1连接处的间距相同，透光柱2与球形外壳1连接的一端设置有光源3，透光柱2向球形外壳1的球心延伸的一端的端面设置有拍摄标志4，在球形外壳1的一端设置有开口，定焦镜头5的一端与开口可拆卸连接，另一端用于与待检校相机可拆卸连接，检校相机时，选择合适的已标定的定焦镜头5与球形外壳1连接，将待检校相机与定焦镜头5连接，定焦镜头5将球形检校场缩小至待检校相机的超焦距之外，打开透光柱2上的光源3，透光柱2另一端的拍摄标志4在光源3的照射下清晰显示，用待检校相机进行拍照，将拍摄照片导出，通过模板匹配确定相机不同位置上的拍摄标志4对应在三维检校场中的三维坐标，首先利用已知定焦镜头5的参数带入模型对三维坐标进行修正，再将拍摄标志4中心点在像平面的坐标及对应的修正过后在三维检校场中的坐标带入相机检校模型，计算相机畸变参数，完成检校，本发明提供的便携式单相机畸变检校装置体积小，便于携带，且内部为封闭空间，受温度和湿度的影响较小，结构简单，制造成本低，可满足快速检校的需求。

上述的透光柱2与球形外壳1之间可以设置安装底座6，例如安装底座6可以为中空的正方体结构，在球形外壳1的内侧壁设置有方形的连接槽，安装底座6安装在连接槽内进行连接，安装底座6远离球形外壳1一侧设置有圆形孔，透光柱2通过圆形孔与安装底座6连接，透光柱2与圆形孔可以为过盈配合，上述的光源3设置在安装底座6的内部，当光源3发光时，可以将透光柱2照亮，从而使拍摄标志4清晰显示。

上述的光源3可以为LED灯，多个LED灯可以采用并联或者串联的方式进行连接，LED灯的电路上设置有开关和电源，开关和电源均可以设置在球形外壳1的外侧，可以在球形外壳1上设置供电线穿出的通孔，电线通过通孔穿出后与开关和电源电连接，电线由通孔穿出后可以对电线和通孔之间的缝隙进行密封，以免漏光，或者可以将开关或者电源安装在通孔处用来遮挡光线。

上述的拍摄标志4可以为黑色线框，黑色颜色最深，可以使相机拍摄的图像更加清晰，为了方便定位，在黑色线框的中心可以设置黑色的十字丝，十字丝的交叉点即为黑色线框的中心点。

上述的黑色线框可以为多种形状，例如可以为方形、菱形、三角形、五边形或者六边形等，或者可以为其他任何便于定位的形状。

在球形外壳1的开口处可以设置用于与定焦镜头5连接的镜头连接卡扣7，镜头连接卡扣7为现有的镜头与相机连接的卡扣，将该卡扣与球形外壳1的开口固定连接，另一端用于与定焦镜头5可拆卸连接。

在定焦镜头5远离球形外壳1的一端设置有用于与相机UV镜连接的连接环8，连接环8一端与定焦镜头5连接，另一端与相机的UV镜连接，该连接环8为现有结构。

上述的透光柱2可以为有机玻璃柱，有机玻璃具有高度透明性，是优良的高分子透明材料，透光率达到92％，比玻璃的透光度高，有机玻璃重量轻，同样大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，有机玻璃易于加工，可以用车床进行切削，钻床进行钻孔。

上述的球形外壳1可以为塑料材质或者可以为钢材。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种便携式单相机畸变检校装置，其特征在于，包括：

球形检校场，包括不透光的球形外壳(1)以及设置在所述球形外壳(1)内的多个长度不同的透光柱(2)，多个所述透光柱(2)之间的间距相同，所述透光柱(2)一端与所述球形外壳(1)固定连接，另一端向所述球形外壳(1)的球心延伸，所述透光柱(2)与所述球形外壳(1)连接一端设置有光源(3)，所述透光柱(2)向所述球形外壳(1)的球心延伸一端的端面设置有拍摄标志(4)；

定焦镜头(5)，所述球形外壳(1)一端设置有开口，所述定焦镜头(5)一端与所述开口可拆卸连接，所述定焦镜头(5)的另一端用于与待检校相机可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的便携式单相机畸变检校装置，其特征在于，所述透光柱(2)与所述球形外壳(1)连接一端设置有内部中空的安装底座(6)，所述透光柱(2)插入所述安装底座(6)内且所述光源(3)设置在所述安装底座(6)内，所述安装底座(6)靠近所述球形外壳(1)一侧与所述球形外壳(1)固定连接。

3.根据权利要求2所述的便携式单相机畸变检校装置，其特征在于，所述光源(3)为LED灯。

4.根据权利要求1所述的便携式单相机畸变检校装置，其特征在于，所述拍摄标志(4)为黑色线框，所述黑色线框中心设置有黑色十字丝。

5.根据权利要求4所述的便携式单相机畸变检校装置，其特征在于，所述黑色线框为方形、菱形、三角形、五边形或者六边形。

6.根据权利要求1所述的便携式单相机畸变检校装置，其特征在于，所述开口处设置有镜头连接卡扣(7)，所述定焦镜头(5)通过所述镜头连接卡扣(7)与所述球形外壳(1)连接。

7.根据权利要求1所述的便携式单相机畸变检校装置，其特征在于，所述定焦镜头(5)远离球形外壳(1)一端设置有连接环(8)，待检校相机与所述定焦镜头(5)通过所述连接环(8)连接。

8.根据权利要求1所述的便携式单相机畸变检校装置，其特征在于，所述透光柱(2)为有机玻璃柱。

9.根据权利要求1所述的便携式单相机畸变检校装置，其特征在于，所述球形外壳(1)的材质为塑料。

10.根据权利要求1所述的便携式单相机畸变检校装置，其特征在于，所述球形外壳(1)的材质为钢材。

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