CN111754568A - 一种标定图案、标定方法及其标定板装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种标定图案、标定方法及其标定板装置。该标定图案适用于摄像头的标定，包括中心区域内包含有第一图形，第一图形中的一个或多个至少具有在同一水平线或竖直线上的三个顶点，且三个顶点中的一个位于标定区域和标定图案的中心位置；中心区域内还包含有第二图形，第二图形至少有一条边为第一直线，第一直线与水平线和竖直线形成夹角；标定区域围绕中心区域布置，标定区域内包含有多个第三图形，多个第三图形的顶点连线形成中心区域上方和下方的各至少一条沿水平方向的直线，左侧和右侧的各至少一条沿竖直方向的直线。发明提出了一种标定图案、标定方法及其标定板装置，能同时标定摄像头的光轴坐标、清晰度及旋转角度。

Description

一种标定图案、标定方法及其标定板装置

技术领域

本发明涉及相机标定技术领域，尤其涉及一种适用于车载摄像头的标定图案、标定方法及其标定板装置。

背景技术

在车载摄像头生产制作过程中，需要对摄像头的光轴和清晰度进行标定校准。目前车载摄像头标定时通常使用一种图案，通过判断摄像头多个区域的图案的清晰度判断摄像头的质量。这种方法不能同时保证摄像头的光轴位置的准确，制造出的摄像头通常存在光轴倾斜的情况。

由于车载摄像头的视野较宽，通常需要较大的标定板，高精度的标定板通常为玻璃，铝基板等，制作过程较为复杂，价格较高。而且在使用过程中，通常存在标定板图案不适合多种场合，打光不均匀，标定板太大，不好打光等困难。

在摄像头的图像拍摄中，由于鱼眼镜头视野范围大而得到广泛使用，正是其视野范围使得输出图像存在较大畸变，为了能将畸变图像转换为所需图像，需对鱼眼镜头进行光轴检测校准。图1示出了现有技术中的棋盘格标定板。目前比较常用的校准方法，是采用如图1所示棋盘格图案从不同角度拍摄图像，通过多幅图像求解得出镜头光轴。该方法优势是实现容易。但鲁棒性较差、步骤繁琐、检测效率过低。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提出了一种标定图案、标定方法及其标定板装置，通过单张标定图案能同时标定摄像头的光轴坐标、清晰度及旋转角度，标定操控方便。

具体地，本发明提出了一种标定图案，适用于摄像头的标定，包括中心区域和标定区域；

所述中心区域内包含有第一图形，所述第一图形中的一个或多个至少具有在同一水平线或竖直线上的三个顶点，且三个所述顶点中的一个位于所述标定区域和标定图案的中心位置；所述中心区域内还包含有第二图形，所述第二图形至少有一条边为第一直线，所述第一直线与水平线和竖直线形成夹角；

所述标定区域围绕所述中心区域布置，所述标定区域内包含有多个第三图形，多个所述第三图形的顶点连线形成所述中心区域上方和下方的各至少一条沿水平方向的直线，多个所述第三图形的顶点连线形成所述中心区域左侧和右侧的各至少一条沿竖直方向的直线；

在所述标定区域内还包含多个第四图形，所述第四图形至少有一条边为第二直线，所述第二直线与水平线和竖直线形成夹角。

根据本发明的一个实施例，所述第一图形包含所述第二图形。

根据本发明的一个实施例，所述第一图形包含一对顶角，所述对顶角的交错点位于所述标定区域和标定图案的中心位置，所述对顶角的至少一条边处于水平或竖直位置。

根据本发明的一个实施例，所述第一图形包含直角对顶角。

根据本发明的一个实施例，所述第三图形包含所述第四图形。

根据本发明的一个实施例，至少包含4个所述第四图形，分布在所述标定区域的四角。

根据本发明的一个实施例，所述第三图形是矩形、三角形、梯形、菱形中的一种或几种。

本发明还提供了一种利用前述的标定图案获得摄像头的光轴坐标的方法，所述方法的具体步骤包括：

步骤1，提取所述标定区域里在所述中心区域上方所形成的至少一条沿水平方向的直线上的多个所述第三图形的顶点，使用最小二乘法拟合成圆，提取所述标定区域里在所述中心区域下方所形成的至少一条沿水平方向的直线上的多个所述第三图形的顶点，使用最小二乘法拟合成圆，对这些圆的交点使用最小二乘法拟合成一条第一拟合直线；

步骤2，提取所述标定区域里在所述中心区域左侧所形成的至少一条沿竖直方向的直线上的多个所述第三图形的顶点，使用最小二乘法拟合成圆，提取所述标定区域里在所述中心区域右侧所形成的至少一条沿竖直方向的直线上的多个所述第三图形的顶点，使用最小二乘法拟合成圆，对这些圆的交点使用最小二乘法拟合成一条第二拟合直线；

步骤3，所述第一拟合直线和第二拟合直线的交点的坐标为所述摄像头的光轴坐标。

根据本发明的一个实施例，在所述标定区域里在所述中心区域上方拟合成圆的多个所述第三图形的顶点与所述中心区域下方拟合成圆的多个所述第三图形的顶点在所述中心位置上下对称；

在所述标定区域里在所述中心区域左侧拟合成圆的多个所述第三图形的顶点与所述中心区域右侧拟合成圆的多个所述第三图形的顶点在所述中心位置左右对称。

本发明还提供了一种利用前述的标定图案获得摄像头的旋转角度的方法，所述方法的具体步骤包括，

用所述第一图形在同一水平线或竖直线上的3个顶点拟合成第三拟合直线；

所述第三拟合直线与水平线或竖直线之间的夹角为所述摄像头的旋转角度。

本发明还提供了一种利用前述的标定图案计算摄像头的清晰度的方法，所述方法的具体步骤包括，

步骤a，截取所述标定图案中的第一直线和第二直线；

步骤b，分别计算所述第一直线和第二直线的MTF值；

步骤c，用所有的MTF值判断摄像头的清晰度。

根据本发明的一个实施例，在步骤a中，所述第二直线采用单个截取或多个截取。

本发明还提供了一种标定板装置，包含灯箱片，所述灯箱片的一面上印刷有前述的标定图案。

根据本发明的一个实施例，所述标定板装置采用层叠结构，在所述灯箱片的另一面上依序设置导光板、反射膜和基板，在所述导光板的外缘设置LED。

根据本发明的一个实施例，标定板装置还包括外罩和外壳，所述外罩和外壳配合形成容纳空间，在所述容纳空间内依序设置所述灯箱片、导光板、反射膜和基板。

本发明提供的一种标定图案、标定方法及其标定板装置，通过单张标定图案能同时标定摄像头的光轴坐标、清晰度及旋转角度，标定操控方便，能提升车载摄像头的标定效率。

应当理解，本发明以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本发明提供进一步的解释。

附图说明

包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1示出了现有技术中的棋盘格标定板。

图2示出了本发明一个实施例的标定图案的结构示意图。

图3示出了本发明另一个实施例的标定图案的结构示意图。

图4示出了本发明另一个实施例的标定图案的结构示意图。

图5示出了本发明另一个实施例的标定图案的结构示意图。

图6示出了本发明另一个实施例的标定图案的结构示意图。

图7A示出了本发明一个实施例的第一图形的结构示意图。

图7B示出了本发明另一个实施例的第一图形的结构示意图。

图7C示出了本发明多个实施例的第一图形的结构示意图。

图7D示出了本发明多个实施例的具有一对顶角的第一图形的结构示意图。

图8示出了本发明的多个第三图形的示意图。

图9示出了本发明一个实施例的标定区域的划分示意图。

图10示出了本发明另一个实施例的标定区域的划分示意图。

图11示出了本发明一个实施例的获得摄像头的光轴坐标的方法的流程框图。

图12示出了摄像头拍摄的拟合示例。

图13示出了摄像头拍摄的圆拟合形成交点的示例。

图14A示出了标定区域左右侧的拟合圆在光轴坐标上方形成交点的示例。

图14B示出了标定区域左右侧的拟合圆在光轴坐标下方形成交点的示例。

图15A示出了标定区域上下的拟合圆在光轴坐标左侧形成交点的示例。

图15B示出了标定区域上下的拟合圆在光轴坐标右侧形成交点的示例。

图16示出了第一拟合直线和第二拟合直线相交的示例。

图17示出了光轴坐标的示例。

图18示出了本发明一个实施例的获得摄像头的旋转角度的方法的流程框图。

图19示出了第一图形在纵向共线的3个顶点的示例。

图20示出了第三拟合直线的示例。

图21示出了本发明一个实施例的计算摄像头的清晰度的方法的流程框图。

图22示出了截取标定图案中的多条第二直线的示例。

图23示出了本发明一个实施例的标定板装置的装配示意图。

图24示出了本发明一个实施例的标定板装置的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

标定图案 200 标定区域 201

中心区域 202 第一图形 203

第二图形 204 第一直线 205

第三图形 206 第四图形 207

第二直线 208

顶点 701

第一区域 901 第二区域 902

第三区域 903 第四区域 904

直线 1201、1202、1203、1204

第一拟合直线 1601 第二拟合直线 1602

顶点 1901 第三拟合直线 2001

标定板装置 2300 灯箱片 2301

导光板 2302 反射膜 2303

基板 2304 LED 2305

外罩 2306 外壳 2307

电源线 2308

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

图2示出了本发明一个实施例的标定图案的结构示意图。如图所示，一种适用于摄像头标定的标定图案200主要包括标定区域201和中心区域202。图中的黑色边框仅用于区分中心区域202及围绕中心区域202的外围区域。标定图案200可以不包含该黑色边框。

需要说明的是，为清楚表达，本发明的附图中的标定图案基本以白色为底，黑色图形示意。然而，在实际使用过程中，标定图案也可以制作成以黑色为底，白色图形示意。特别在黑白棋盘格的示例中，黑格和白格都可以作为本发明中所定义的对应图形，后文中仅以黑格为主要叙述对象。此外，还可以用彩色图形来构成标定图案。

另一个需要说明的问题是，本发明中所述的图形的顶点是指构成该图形的边框上的相邻两条边线的交点。例如，矩形具有四条边线，两两相交形成矩形的四个顶点。此外，图形的边线可以是直线或曲线。故，顶点可以是直线与直线的交点，也可以是直线与曲线的交点或曲线与曲线的交点。

参考图2，中心区域202内包含有第一图形203。在本实施例中，第一图形203为两个斜向交错布置的黑色正方形。第一图形203中具有在同一水平线和竖直线上的三个顶点，且三个顶点中的一个位于标定区域201和标定图案200的中心位置。中心区域202内还包含有第二图形204。构成第二图形204的边框中至少有一条边为直线，被定义为第一直线205。该第一直线205是一条倾斜的直线，与水平线和竖直线形成夹角。在本实施例中，第二图形204是一个黑色三角形，该黑色三角形的斜边即为第一直线205。

标定区域201围绕中心区域202布置。标定区域201内包含有多个第三图形206。多个第三图形206的顶点连线形成中心区域202上方和下方的各至少一条沿水平方向的直线(以虚线示意)，多个第三图形206的顶点连线形成中心区域202左侧和右侧的各至少一条沿竖直方向的直线(以虚线示意)。在本实施例中，第三图形206是正方形黑格和长方形的黑格。

在标定区域201内还包含多个第四图形207。构成第四图形207的边框中至少有一条边为直线，被定义为第二直线208。第二直线208为一条倾斜的直线，与水平线和竖直线形成夹角。在本实施例中，第四图形207是四个黑色三角形，它们的斜边为第二直线208。

图3示出了本发明另一个实施例的标定图案200的结构示意图。图4示出了本发明另一个实施例的标定图案200的结构示意图。图5示出了本发明另一个实施例的标定图案200的结构示意图。图6示出了本发明另一个实施例的标定图案200的结构示意图。图3至图6提供了另外四种标定图案200，这些标定图案200虽然有所差别，但均符合本发明对标定图案200的定义，同样包含中心区域202和标定区域201。

图7A示出了本发明一个实施例的第一图形的结构示意图。图7B示出了本发明另一个实施例的第一图形的结构示意图。图7C示出了本发明多个实施例的第一图形的结构示意图。图7D示出了本发明多个实施例的具有一对顶角的第一图形的结构示意图。参考图7A，包含一个第一图形203，三个顶点701在同一竖直线(以虚线表示)上，三个顶点701中的任意一个在标定区域201和标定图案200的中心位置上。参考图7B，包含三个第一图形203，每个第一图形203的顶点701在同一竖直线上，三个顶点701中的任意一个在标定区域201和标定图案200的中心位置上。图7C示出了2个或三个第一图形203，具有在同一竖直线或水平线上的三个顶点701，其中一个顶点701应当在标定区域201和标定图案200的中心位置上。

图7D示出了本发明的多个第一图形的示意图。中心区域202可以包含这些第一图形203中的任意一个。这些第一图形203都具有一对顶角，且该对顶角的交错点位于标定区域201和标定图案200的中心位置。对顶角的至少一条边处于水平或竖直位置。

回转至图2，在本实施例中，第一图形203为两个斜向交错布置的黑色正方形，具有一直角对顶角。直角对顶角的交错点位于标定区域201和标定图案200的中心位置。直角对顶角的至少一条边处于水平或竖直位置。

图8示出了本发明的多个第三图形的示意图。标定区域201可以包含这些第三图形206中的任意一个或多个。这些第三图形206的顶点的连线可以形成沿水平或竖直方向的直线(以虚线示意)。

较佳地，第一图形203包含第二图形204。参考图4至图6，对于中心区域202的第一图形203，除了具有一对顶角以外，还包括一条倾斜的第一直线205，即第二图形204的特征被包含在第一图形203中。容易理解的，图7中的第一图形203都包含了第二图形204。

较佳地，第一图形203包含直角对顶角。参考图2至图5，这些标定图案中的第一图形203均包含直角对顶角。

较佳地，第三图形206包含第四图形207。参考图5、图6和图8，这里的第三图形206都包含了一条倾斜的第二直线208，即第四图形207的特征被包含在第三图形206中。

较佳地，参考图2，该标图案中包含4个第四图形207。第四图形207为黑色三角形，每个黑色三角形具有第二直线208。这四个黑色三角形分布在标定区域201的四角。容易理解的，当第四图形207为更多个时，第四图形207可以排布在第三图形206的外围。参考图3，第四图形207为黑色三角形，这些黑色三角形排布在第三图形206的外围。

较佳地，参考图8，第三图形206可以是矩形、三角形、梯形、菱形中的一种或几种。作为举例而非限制，第三图形206也可以是大于四条边所围合成的多边形。

图9示出了本发明一个实施例的标定区域的划分示意图。图10示出了本发明另一个实施例的标定区域的划分示意图。图9和图10中分别标注了第一区域901、第二区域902、第三区域903和第四区域904。其中，第一区域901圈定的是标定区域201在中心区域202上方的多个第三图形206，第二区域902圈定的是标定区域201在中心区域202下方的多个第三图形206，第三区域903圈定的是标定区域201在中心区域202左侧的多个第三图形206，第四区域904圈定的是标定区域201在中心区域202右侧的多个第三图形206。这里的第三图形206是矩形黑格。在图9和图10的标定图案200中，还包括多个作为第四图形207的黑色三角形，布置在矩形黑格的外围。

图11示出了本发明一个实施例的获得摄像头的光轴坐标的方法的流程框图。图12示出了摄像头拍摄的拟合示例。图13示出了摄像头拍摄的圆拟合形成交点的示例。图14A示出了标定区域左右侧的拟合圆在光轴坐标上方形成交点的示例。图14B示出了标定区域左右侧的拟合圆在光轴坐标下方形成交点的示例。图15A示出了标定区域上下的拟合圆在光轴坐标左侧形成交点的示例。图15B示出了标定区域上下的拟合圆在光轴坐标右侧形成交点的示例。图16示出了第一拟合直线和第二拟合直线相交的示例。图17示出了光轴坐标的示例。本发明提供了一种利用前述标定图案200获得摄像头的光轴坐标的方法。以下结合图11至图17来描述该方法的具体步骤：

步骤S1，参考图12，提取标定区域201里在中心区域202上方所形成的至少一条沿水平方向的直线上的多个第三图形206的顶点。在本实施例中，标定区域201在中心区域202上方有3行黑格。取能形成水平方向的三条直线1201上的多个黑格的顶点。参考图13，使用最小二乘法将三条直线上的顶点拟合成三个圆。接着，参考图12，提取标定区域201里在中心区域202下方所形成的至少一条沿水平方向的直线上的多个第三图形206的顶点。在本实施例中，标定区域201在中心区域202下方有3行黑格。取能形成水平方向的三条直线1202上的多个黑格的顶点。使用最小二乘法将三条直线上的顶点拟合成三个圆。参考图13、15A和15B，这些圆在标定图案200两侧的远端各形成9个交点。参考图16，对这些圆的交点使用最小二乘法拟合成一条第一拟合直线1601。

步骤S2，参考图12，提取标定区域201里在中心区域202左侧所形成的至少一条沿竖直方向的直线上的多个第三图形206的顶点。在本实施例中，标定区域201在中心区域202左侧有4列黑格。取能形成竖直方向的四条直线1203上的多个黑格的顶点。使用最小二乘法拟合成四个圆。提取标定区域201里在中心区域202右侧所形成的至少一条沿竖直方向的直线上的多个第三图形206的顶点。在本实施例中，标定区域201在中心区域202右侧有4列黑格。取能形成竖直方向的四条直线1204上的多个黑格的顶点。使用最小二乘法拟合成四个圆。参考图13、14A和14B，这些圆在标定图案200上下方的远端各形成16个交点。参考图16，对这些圆的交点使用最小二乘法拟合成一条第二拟合直线1602。

步骤S3，参考图16和17，第一拟合直线1601和第二拟合直线1602的交点的坐标为摄像头的光轴坐标。

为了获得相对较为准确的摄像头的光轴坐标，在条件允许的情况下，可以选取更多数量的沿水平方向和竖直方向的直线上的第三图形206的顶点。容易理解的，对于顶点的选取，并非必须依照前述顺序进行。例如可以先选取中心区域202左侧和右侧的第三图形206的顶点进行，即先拟合第二拟合直线后拟合第一拟合直线，这对于摄像头的光轴坐标的确定并无影响。

较佳地，在标定区域201里在中心区域202上方拟合成圆的多个第三图形206的顶点与中心区域202下方拟合成圆的多个第三图形206的顶点在中心位置上下对称；在标定区域201里在中心区域202左侧拟合成圆的多个第三图形206的顶点与中心区域202右侧拟合成圆的多个第三图形206的顶点在中心位置左右对称，以获得更精确的摄像头的光轴坐标。

图18示出了本发明一个实施例的获得摄像头的旋转角度的方法的流程框图。图19示出了第一图形在纵向共线的3个顶点的示例。图20示出了第三拟合直线的示例。本发明还提供了一种利用前述的标定图案200获得摄像头的旋转角度的方法。以下结合图18和图20来描述该的具体步骤。

步骤T1，用第一图形203的在同一水平线或竖直线上的3个顶点拟合成第三拟合直线。在本实施例中第一图形203为的两个交错布置的正方形黑格，两个正方形黑格在其直角对顶角的一条纵向边的三个顶点1901，即符合在同一竖直线上的三个顶点1901拟合成图20所示的第三拟合直线2001。作为举例而非限制，也可以选取两个正方形黑格在其直角对顶角的横向共线的三个顶点来拟合第三拟合直线。

步骤T2，第三拟合直线2001与水平线或竖直线之间的夹角为摄像头的旋转角度。

图21示出了本发明一个实施例的计算摄像头的清晰度的方法的流程框图。图22示出了截取标定图案中的多条第二直线的示例。如图所示，本发明还提供了一种利用前述的标定图案200计算摄像头的清晰度的方法。该方法的具体步骤包括，

步骤U1，截取标定图案200中的第一直线205和第二直线208；

步骤U2，分别计算第一直线205和第二直线208的MTF(Modulation TransferFunction，调制传递函数)值，该计算方法为本领域技术人员能熟练掌握的常规计算方式；

步骤U3，用所有的MTF值判断摄像头的清晰度。

较佳地，在步骤U1中，第二直线208采用单个截取或多个截取。图22示出了截取标定图案200中的多条第二直线208的示例。可以一次截取多条第二直线208，再计算各第二直线208的MTF值。

需要说明的是，在车载摄像头的标定过程中，可以先通过摄像头计算标定图案200中心的坐标，依据第一图形203的对顶角的交错点的坐标来调整摄像头光轴的位置，尽量使摄像头光轴与标定图案200的中心对中，能够提升上述各标定方法的准确性。

本发明另外提供了一种标定板装置。该标定板装置包含灯箱片，在灯箱片的一面上印刷有前述的标定图案200。

图23示出了本发明一个实施例的标定板装置的装配示意图。图24示出了本发明一个实施例的标定板装置的结构示意图。较佳地，如图所示，标定板装置2300采用层叠结构。在灯箱片2301的另一面上依序设置导光板2302、反射膜2303和基板2304。在导光板2302的外缘设置LED2305。导光板2302是利用光学级的亚克力/PC板材，用具有极高折射率且不吸光的高科技材料，在光学级的亚克力板材底面用激光雕刻、V型十字网格雕刻、UV网版印刷技术印上导光点。导光板2302利用材料特性吸取从LED2305发出来的光在光学级亚克力板材表面的停留，当光线射到各个导光点时，反射光会往各个角度扩散，然后破坏反射条件由导光板2302正面射出。利用激光打点技术，通过各种疏密、大小不一的导光点，可使导光板2302均匀发光，覆盖灯箱片2301的另一面，从而使灯箱片2301上的标定图案200亮度均匀。反射膜2303的用途在于将导光板2302底面露出的光反射回导光板2302中，用来提高光的使用效率。基板2304起到固定灯箱片2301、导光板2302和反射膜2303的作用。

较佳地，标定板装置2300还包括外罩2306和外壳2307。外罩2306和外壳2307配合形成容纳空间，在容纳空间内依序设置灯箱片2301、导光板2302、反射膜2303和基板2304。常规的，标定板装置2300还包括光源亮度控制器，用于调节LED2305的发光亮度。外罩2306包裹灯箱片2301的周边，外罩2306的包裹部分为黑色印刷或贴纸，以防止透光。灯箱片2301为高密度半透片，在其哑光一面使用高精度喷绘设备进行标定图案200的印制。LED2305具有电源线2308用于接入外部电源。基板2304可以采用KT板或亚克力等轻质材料，能有效减轻标定板装置2300的重量。

本发明提供的一种标定图案、标定方法及其标定板装置。其标定图案为多种图形混合模式，因此可以同时标定摄像头的光轴坐标、清晰度及旋转角度。标定板装置结构紧凑，发光亮度均匀。标定操控方便，能提升车载摄像头的标定效率。特别的，本发明仅使用一张标定图案，即可完成所有标定任务。

本领域技术人员可显见，可对本发明的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本发明的精神和范围。因此，旨在使本发明覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本发明的修改和变型。

Claims (15)

1.一种标定图案，适用于摄像头的标定，包括中心区域和标定区域；

所述中心区域内包含有第一图形，所述第一图形中的一个或多个至少具有在同一水平线或竖直线上的三个顶点，且三个所述顶点中的一个位于所述标定区域和标定图案的中心位置；所述中心区域内还包含有第二图形，所述第二图形至少有一条边为第一直线，所述第一直线与水平线和竖直线形成夹角；

所述标定区域围绕所述中心区域布置，所述标定区域内包含有多个第三图形，多个所述第三图形的顶点连线形成所述中心区域上方和下方的各至少一条沿水平方向的直线，多个所述第三图形的顶点连线形成所述中心区域左侧和右侧的各至少一条沿竖直方向的直线；

在所述标定区域内还包含多个第四图形，所述第四图形至少有一条边为第二直线，所述第二直线与水平线和竖直线形成夹角。

2.如权利要求1所述的标定图案，其特征在于，所述第一图形包含所述第二图形。

3.如权利要求1所述的标定图案，其特征在于，所述第一图形包含一对顶角，所述对顶角的交错点位于所述标定区域和标定图案的中心位置，所述对顶角的至少一条边处于水平或竖直位置。

4.如权利要求3所述的标定图案，其特征在于，所述第一图形包含直角对顶角。

5.如权利要求1所述的标定图案，其特征在于，所述第三图形包含所述第四图形。

6.如权利要求1所述的标定图案，其特征在于，至少包含4个所述第四图形，分布在所述标定区域的四角。

7.如权利要求1所述的标定图案，其特征在于，所述第三图形是矩形、三角形、梯形、菱形中的一种或几种。

8.一种利用权利要求1至7任一项所述的标定图案获得摄像头的光轴坐标的方法，其特征在于，所述方法的具体步骤包括：

步骤1，提取所述标定区域里在所述中心区域上方所形成的至少一条沿水平方向的直线上的多个所述第三图形的顶点，使用最小二乘法拟合成圆，提取所述标定区域里在所述中心区域下方所形成的至少一条沿水平方向的直线上的多个所述第三图形的顶点，使用最小二乘法拟合成圆，对这些圆的交点使用最小二乘法拟合成一条第一拟合直线；

步骤2，提取所述标定区域里在所述中心区域左侧所形成的至少一条沿竖直方向的直线上的多个所述第三图形的顶点，使用最小二乘法拟合成圆，提取所述标定区域里在所述中心区域右侧所形成的至少一条沿竖直方向的直线上的多个所述第三图形的顶点，使用最小二乘法拟合成圆，对这些圆的交点使用最小二乘法拟合成一条第二拟合直线；

步骤3，所述第一拟合直线和第二拟合直线的交点的坐标为所述摄像头的光轴坐标。

9.如权利要求8所述的获得摄像头的光轴坐标的方法，其特征在于，在所述标定区域里在所述中心区域上方拟合成圆的多个所述第三图形的顶点与所述中心区域下方拟合成圆的多个所述第三图形的顶点在所述中心位置上下对称；

在所述标定区域里在所述中心区域左侧拟合成圆的多个所述第三图形的顶点与所述中心区域右侧拟合成圆的多个所述第三图形的顶点在所述中心位置左右对称。

10.一种利用权利要求1至7任一项所述的标定图案获得摄像头的旋转角度的方法，其特征在于，所述方法的具体步骤包括，

用所述第一图形在同一水平线或竖直线上的3个顶点拟合成第三拟合直线；

所述第三拟合直线与水平线或竖直线之间的夹角为所述摄像头的旋转角度。

11.一种利用权利要求1至7任一项所述的标定图案计算摄像头的清晰度的方法，其特征在于，所述方法的具体步骤包括，

步骤a，截取所述标定图案中的第一直线和第二直线；

步骤b，分别计算所述第一直线和第二直线的MTF值；

步骤c，用所有的MTF值判断摄像头的清晰度。

12.如权利要求11所述的标定图案，其特征在于，在步骤a中，所述第二直线采用单个或多个截取。

13.一种标定板装置，其特征在于，包含灯箱片，所述灯箱片的一面上印刷有如权利要求1至7任一项所述的标定图案。

14.如权利要求13所述的标定板装置，其特征在于，所述标定板装置采用层叠结构，在所述灯箱片的另一面上依序设置导光板、反射膜和基板，在所述导光板的外缘设置LED。

15.如权利要求14所述的标定板装置，其特征在于，还包括外罩和外壳，所述外罩和外壳配合形成容纳空间，在所述容纳空间内依序设置所述灯箱片、导光板、反射膜和基板。

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