CN111385565A - 一种光轴夹角测量调整装置 - Google Patents

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张旋
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Abstract

本发明提供了一种光轴夹角测量调整装置，至少两个摄像机和测量标板，所述至少两个摄像机安装或组装在同一高度平面，所述至少两个摄像机的光轴朝向测量标板且形成夹角；所述测量标板与所述至少两个摄像机之间的距离为L，所述至少两个摄像机的光轴与所述测量标板的交点之间的距离为d，所述至少两个摄像机之间的距离为D；所述至少两个摄像机之间的光轴夹角以弧度表示为
Figure DDA0001930034910000011
使用夹角测量标板，可便捷、高效的确定摄像机之间的光轴夹角关系，无论是上下或左右位置关系的摄像机组，都可轻松测得。对于安装在万向节等装置上的摄像机，还可根据实时视频图像，进行光轴夹角实时校准。

Description

一种光轴夹角测量调整装置
【技术领域】
本发明涉及角度测量技术领域，尤其涉及一种光轴夹角测量调整装置。
【背景技术】
在需要两台或多台摄像机配合工作的装置中，光轴夹角的确定非常重要。它涉及到图像中心点偏移、图像重叠区域标定及全景拼接等。现有技术中有借助经纬仪、读数显微镜等设备确定光轴夹角的；或者通过拍摄图片，将实际物距与像面坐标值进行对应反推出光轴夹角；或者通过拍摄图片，进行后期处理以获得光轴夹角。可见这些都无不例外地需借助经纬仪等设备，对拍摄图片进行复杂的后期计算，因此不便捷、效率低。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种光轴夹角测量调整装置，使用夹角测量标板，可便捷、高效的确定摄像机之间的光轴夹角关系，无论是上下或左右位置关系的摄像机组，都可轻松测得。对于安装在万向节等装置上的摄像机，还可根据实时视频图像，进行光轴夹角实时校准。
为解决上述技术问题，本发明一实施例提供了一种光轴夹角测量调整装置，至少两个摄像机和测量标板，所述至少两个摄像机安装或组装在同一高度平面，所述至少两个摄像机的光轴朝向测量标板且形成夹角；所述测量标板与所述至少两个摄像机之间的距离为L，所述至少两个摄像机的光轴与所述测量标板的交点之间的距离为d，所述至少两个摄像机之间的距离为D；所述至少两个摄像机之间的光轴夹角以弧度表示为
Figure BDA0001930034890000011
优选地，所述测量标板的标板底色为白色，标板上设有黑色圆斑。
优选地，所述测量标板具有0值起点，左右对称设置刻度。
优选地，所述摄像机超过两个。
优选地，所述摄像机底座设有微调角度的机械结构。
优选地，所述机械结构为万向节。
优选地，所述超过两个摄像机安装或组装方向与所述测量标板安装方向平行。
优选地，所述机械结构用于光轴夹角的校准。
优选地，所述多个摄像机之间的其中两个待测光轴夹角的摄像机之间的距离为D，所述两个待测光轴夹角的摄像机的光轴与所述测量标板的交点之间的距离分别为d1和d2，所述两个待测光轴夹角的摄像机的光轴与所述测量标板的交点之间的距离为d＝d1+d2+D，则所述两个待测光轴夹角的摄像机的光轴夹角以弧度表示为
Figure BDA0001930034890000021
优选地，所述多个摄像机之间的其中两个待测光轴夹角的摄像机之间的距离为D，所述两个待测光轴夹角的摄像机的光轴与所述测量标板的交点之间的距离分别为d1和d2，所述两个待测光轴夹角的摄像机的光轴与所述测量标板的交点之间的距离为d＝d1-d2+D，则所述两个待测光轴夹角的摄像机的光轴夹角以弧度表示为
Figure BDA0001930034890000022
与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：无需借助经纬仪、显微镜等设备，可即时获取并调整光轴夹角，并有针对性的设计光轴夹角测量标板，具有便捷、高效、准确度高、可即时获取并调整光轴夹角的优点。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明光轴夹角测量调整装置一实施例。
图2是本发明光轴夹角测量调整装置角度计算示意图。
图3是本发明光轴夹角测量调整装置角度计算另一示意图。
图4是本发明光轴夹角测量调整装置另一实施例。
【具体实施方式】
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1是本发明光轴夹角测量调整装置一实施例。如图1所示，提出的是一种水平方向摆放的摄像机光轴夹角测量装置，摄像机之间的位置关系是左右关系。包括安装待测光轴夹角的摄像机1号、2号...N号和光轴夹角测量标板。摄像机1号、2号...N号安装或组装在同一高度平面。待测光轴夹角的摄像机的光轴朝向测量标板，以测量标板为拍摄目标。1到N号摄像机的安装底座各自具有微调角度的机械结构，如万向节，用于光轴夹角的校准。摄像机实时视频可进行电子放大。测量标板与待测光轴夹角的摄像机之间的距离为L，待测光轴夹角的摄像机的光轴与测量标板的交点之间的距离为d，待测光轴夹角的摄像机之间的距离为D；光轴夹角以弧度表示为
Figure BDA0001930034890000031
测量标板的标板底色为白色，标板上设有黑色圆斑。测量标板具有0值起点，左右对称设置刻度。黑色圆斑分不同大小，作为标尺。不同圆斑下标注对应距离值，距离值中存在0值作为起点。
图2是本发明光轴夹角测量调整装置角度计算示意图。如图2所示，两个待测光轴夹角的摄像机的光轴与所述测量标板的交点之间的距离分别为d1和d2，待测光轴夹角的摄像机之间的距离为D，两个待测光轴夹角的摄像机的光轴与测量标板的交点之间的距离为d，有
Figure BDA0001930034890000041
Figure BDA0001930034890000042
d＝d1+d2+D
光轴夹角φ以弧度表示为：
Figure BDA0001930034890000043
举例说明，如果d1＝4米，d2＝3米，d＝8米，D＝1米，L＝10米，则：
Figure BDA0001930034890000044
Figure BDA0001930034890000045
光轴夹角φ以弧度表示为：
Figure BDA0001930034890000046
Figure BDA0001930034890000047
则光轴夹角φ弧度表示式
Figure BDA0001930034890000048
的测量误差为：
Figure BDA0001930034890000049
则光轴夹角φ以角度表示为：
Figure BDA00019300348900000410
Figure BDA00019300348900000411
则光轴夹角φ弧度以角度表示的测量误差为：
Figure BDA00019300348900000412
图3是本发明光轴夹角测量调整装置角度计算另一示意图。如图3所示，两个待测光轴夹角的摄像机的光轴与所述测量标板的交点之间的距离分别为d1和d2，待测光轴夹角的摄像机之间的距离为D，两个待测光轴夹角的摄像机的光轴与测量标板的交点之间的距离为d，有：
Figure BDA0001930034890000051
Figure BDA0001930034890000052
d＝d1-d2+D
所述光轴夹角φ以弧度表示为：
Figure BDA0001930034890000053
举例说明，如果d1＝1米，d2＝0.5米，d＝2米，D＝1.5米，L＝10米，则：
Figure BDA0001930034890000054
Figure BDA0001930034890000055
光轴夹角φ以弧度表示为：
Figure BDA0001930034890000056
Figure BDA0001930034890000057
则光轴夹角φ弧度表示式
Figure BDA0001930034890000058
的测量误差为：
Figure BDA0001930034890000059
则光轴夹角φ以角度表示为：
Figure BDA00019300348900000510
Figure BDA00019300348900000511
则光轴夹角φ弧度以角度表示的测量误差为：
Figure BDA00019300348900000512
光轴夹角测量及校准实施过程如下：
对1到N号摄像机开启电子放大，将图像中心区域放大。移动整个摄像机组，使得1号摄像机的图像中心为0值圆斑，依次读出2到N号摄像机的图像中心圆斑刻度与0点之间的距离，并计算出φi(i＝2，3……N)，即为各摄像机与1号摄像机的光轴夹角；(φi-φj)即为任意两摄像机的光轴夹角。
如需校准、调整摄像机N与摄像机1的光轴夹角，通过摄像机N安装底座的方向调整结构进行微调，对照实时视频图像，使得摄像机N的图像中心为测量标板上对应角度值的圆斑。
实施例二
图4是本发明光轴夹角测量调整装置另一实施例。本实施例与图1不同之处在于，摄像机组位置关系为上下关系，光轴夹角测量标板竖直放置。光轴夹角测量及调整过程同图1实施例。
如图4所示，光轴夹角测量调整装置包括待测光轴夹角的摄像机和测量标板。摄像机1号、2号...N号竖直方向摆放，摄像机之间的位置关系是上线关系。光轴夹角测量标板水平放置。摄像机1号、2号...N号安装或组装在同一高度平面。待测光轴夹角的摄像机的光轴朝向测量标板，以测量标板为拍摄目标。1到N号摄像机的安装底座各自具有微调角度的机械结构，如万向节，用于光轴夹角的校准。摄像机实时视频可进行电子放大。测量标板与待测光轴夹角的摄像机之间的距离为L，所述待测光轴夹角的摄像机的光轴与所述测量标板的交点之间的距离为d，所述待测光轴夹角的摄像机之间的距离为D；所述光轴夹角以弧度表示为
Figure BDA0001930034890000061
测量标板的标板底色为白色，标板上设有黑色圆斑。测量标板具有0值起点，左右对称设置刻度。黑色圆斑分不同大小，作为标尺。不同圆斑下标注对应距离值，距离值中存在0值作为起点，左右对称设置刻度。具体实施时，还可以在光轴夹角测量调整装置上增加LED显示模块，显示测光轴夹角的摄像机的光轴与测量标板之间的距离d，可以与用户进行交互，用户输入测量标板与待测光轴夹角的摄像机之间的距离L，通过内部计算显示出光轴夹角φ。根据弧度与角度的换算关系，绕过需要将弧度转换为角度，则光轴夹角以角度表示为
Figure BDA0001930034890000071
具体实施时，还可以根据实际安装需要，确保多个摄像机安装或组装方向与测量标板安装方向平行，即可以算出两两摄像机之间的光轴夹角。由上述说明可知，使用根据本发明的光轴夹角测量调整装置，无需借助经纬仪、显微镜等设备，可即时获取并调整光轴夹角，并有针对性的设计光轴夹角测量标板，具有便捷、高效、准确度高、可即时获取并调整光轴夹角的优点。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种光轴夹角测量装置，其特征在于，包括：
至少两个摄像机和测量标板，所述至少两个摄像机安装或组装在同一高度平面，所述至少两个摄像机的光轴朝向测量标板且形成夹角；所述测量标板与所述至少两个摄像机之间的距离为L，所述至少两个摄像机的光轴与所述测量标板的交点之间的距离为d，所述至少两个摄像机之间的距离为D；所述至少两个摄像机之间的光轴夹角以弧度表示为
Figure FDA0001930034880000011
2.根据权利要求1所述的光轴夹角测量调整装置，其特征在于，所述测量标板的标板底色为白色，标板上设有黑色圆斑。
3.根据权利要求1所述的光轴夹角测量调整装置，其特征在于，所述测量标板具有0值起点，左右对称设置刻度。
4.根据权利要求1所述的光轴夹角测量调整装置，其特征在于，所述摄像机超过两个。
5.根据权利要求1所述的光轴夹角测量调整装置，其特征在于，所述摄像机底座设有微调角度的机械结构。
6.根据权利要求5所述的光轴夹角测量调整装置，其特征在于，所述机械结构为万向节。
7.根据权利要求4所述的光轴夹角测量调整装置，其特征在于，所述超过两个摄像机安装或组装方向与所述测量标板安装方向平行。
8.根据权利要求5所述的光轴夹角测量调整装置，其特征在于，所述机械结构用于光轴夹角的校准。
9.根据权利要求4所述的光轴夹角测量调整装置，其特征在于，所述多个摄像机之间的其中两个待测光轴夹角的摄像机之间的距离为D，所述两个待测光轴夹角的摄像机的光轴与所述测量标板的交点之间的距离分别为d1和d2，所述两个待测光轴夹角的摄像机的光轴与所述测量标板的交点之间的距离为d＝d1+d2+D，则所述两个待测光轴夹角的摄像机的光轴夹角以弧度表示为
Figure FDA0001930034880000021
10.根据权利要求4所述的光轴夹角测量调整装置，其特征在于，所述多个摄像机之间的其中两个待测光轴夹角的摄像机之间的距离为D，所述两个待测光轴夹角的摄像机的光轴与所述测量标板的交点之间的距离分别为d1和d2，所述两个待测光轴夹角的摄像机的光轴与所述测量标板的交点之间的距离为d＝d1-d2+D，则所述两个待测光轴夹角的摄像机的光轴夹角以弧度表示为
Figure FDA0001930034880000022
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115824038A (zh) * 2022-08-17 2023-03-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 标定尺、标定方法及装置、检测方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020018139A1 (en) * 2000-06-16 2002-02-14 Hisayuki Yamagata Device for detecting tilt angle of optical axis and image measuring apparatus equipped therewith
CN101794184A (zh) * 2010-04-07 2010-08-04 广东威创视讯科技股份有限公司 一种坐标检测装置的定位方法及一种坐标检测装置
CN106657992A (zh) * 2017-02-28 2017-05-10 西安中科光电精密工程有限公司 一种自适应检测和调整双摄光轴的装置及方法
CN106989697A (zh) * 2017-05-24 2017-07-28 深圳天珑无线科技有限公司 一种光轴夹角的获取方法及装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5929983A (en) * 1997-10-29 1999-07-27 International Business Machines Corporation Optical apparatus for determining the height and tilt of a sample surface
CN106228534B (zh) * 2016-07-08 2019-05-17 众趣（北京）科技有限公司 一种基于约束全局优化的转轴和相机间关系标定方法
CN106289086B (zh) * 2016-09-20 2018-10-23 东南大学 一种用于光学标识点间距离精确标定的双相机测量方法
CN208141454U (zh) * 2018-02-09 2018-11-23 深圳先进技术研究院 一种标定板及双目对视摄像装置标定系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020018139A1 (en) * 2000-06-16 2002-02-14 Hisayuki Yamagata Device for detecting tilt angle of optical axis and image measuring apparatus equipped therewith
CN101794184A (zh) * 2010-04-07 2010-08-04 广东威创视讯科技股份有限公司 一种坐标检测装置的定位方法及一种坐标检测装置
CN106657992A (zh) * 2017-02-28 2017-05-10 西安中科光电精密工程有限公司 一种自适应检测和调整双摄光轴的装置及方法
CN106989697A (zh) * 2017-05-24 2017-07-28 深圳天珑无线科技有限公司 一种光轴夹角的获取方法及装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115824038A (zh) * 2022-08-17 2023-03-21 宁德时代新能源科技股份有限公司 标定尺、标定方法及装置、检测方法及装置
CN115824038B (zh) * 2022-08-17 2023-09-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 标定尺、标定方法及装置、检测方法及装置

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