CN203217624U - 一种新型棋盘格标定板 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种新型棋盘格标定板属于视觉测量成像系统标定装置领域，该标定板包括玻璃平板和棋盘格层，棋盘格层位于玻璃平板的前表面上，棋盘格层是由尺寸相同的黑白大方格阵列形成的国际象棋棋盘图案层。棋盘格层包括大方格棋盘外框层、内部边界层和小方格棋盘格层，小方格棋盘格层位于大方格棋盘外框层的内部，其二者以内部边界层作为分界。小方格棋盘格层是由尺寸相同的黑白小方格阵列形成的国际象棋棋盘图案层。其小方格的尺寸是大方格棋盘外框层大方格尺寸的一半。该标定板即便在相对镜头偏转的角度较大的情况下，也能分别通过位于标定板中心的小方格棋盘格层及其外围的大方格棋盘外框层提供相对准确的标定点和足够多的标定点数量。

Description

一种新型棋盘格标定板

技术领域

本实用新型属于视觉测量成像系统标定装置领域，具体涉及一种新型棋盘格标定板。 

背景技术

视觉测量技术能很好地适应现代工业对工件外形尺寸检测所提出的新标准和要求，是一种兼备精度和效率的非接触式外形检测手段。 

棋盘格标定板(Calibration Target)被广泛应用于视觉测量成像系统的相机标定。棋盘格标定板的使用过程通常是，用视觉测量成像系统拍摄多幅不同姿态下的棋盘格标定板照片，通过提取并比较棋盘格标定板中方格角点像素坐标与已知的角点世界坐标，求得视觉测量成像系统的相机模型内外部参数，进而完成对视觉测量成像系统的标定。因此，棋盘格标定板角点提取的准确程度能直接影响到相机的最终标定精度。 

如图1所示，现有的常规棋盘格标定板由玻璃平板1和棋盘格层2组成，该标定板上是尺寸完全一致的国际象棋黑白方格棋盘图案，在用这种常规棋盘格标定板采集多幅不同姿态下的标定图像时，若棋盘格标定板相对镜头偏转的角度较大，就会有一些棋盘格标定板外围的方格由于距离镜头较远而在图像中的成像较小，并且受到图像畸变影响较大，导致方格角点的成像效果较差。这会大大增加角点检测算法提取棋盘格标定板上外围方格角点坐标的难度，由此产生角点检测算法提取的棋盘格标定板上外围方格角点像素坐标含有较大误差的情况，会造成视觉测量成像系统标定精度和测量精度的大幅下降。 

实用新型内容

为了解决现有常规棋盘格标定板采集多幅不同姿态下的标定图像时，若棋盘格标定板相对镜头偏转的角度较大，就会有一些棋盘格标定板外围的方格由于距离镜头较远而在图像中的成像较小，并且受到图像畸变影响较大，角点成像效果较差，由此产生角点检测算法检测的外围方格角点像素坐标含有较大误 差的情况的技术问题，本实用新型提供一种新型棋盘格标定板。 

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下： 

一种新型棋盘格标定板包括玻璃平板和棋盘格层，所述棋盘格层位于玻璃平板的前表面上，棋盘格层是由尺寸相同的黑白大方格阵列形成的国际象棋棋盘图案层；所述棋盘格层包括大方格棋盘外框层、内部边界层和小方格棋盘格层，所述小方格棋盘格层位于大方格棋盘外框层的内部，其二者以内部边界层作为分界。 

所述小方格棋盘格层是由尺寸相同的黑白小方格阵列形成的国际象棋棋盘图案层；其小方格的尺寸是大方格棋盘外框层大方格尺寸的一半。 

本实用新型的有益效果是：该新型棋盘格标定板即便在相对镜头偏转的角度较大的情况下，也能分别通过位于标定板中心的小方格棋盘格层及其外围的大方格棋盘外框层提供相对准确的标定点和足够多的标定点数量；从而降低了这种情况下距离标定板中心较远处的方格内角点坐标的提取难度，并有效降低了因此产生的角点像素坐标误差，最终取得相对较好的相机标定参数。此外，该新型棋盘格标定板还具有结构简单实用，操作方便，成本低廉，便于推广普及等优点。 

附图说明

图1是现有的常规棋盘格标定板结构示意图； 

图2本实用新型一种新型棋盘格标定板的结构示意图； 

图3是本实用新型一种新型棋盘格标定板的应用示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。 

如图2所示，本实用新型的新型棋盘格标定板包括玻璃平板1和棋盘格层2，棋盘格层2位于玻璃平板1的前表面上，棋盘格层2是由尺寸相同的黑白大方格阵列形成的国际象棋棋盘图案层。棋盘格层2包括大方格棋盘外框层2-1、内部边界层2-2和小方格棋盘格层2-3，小方格棋盘格层2-3位于大方格棋盘外框层2-1的内部，其二者以内部边界层2-2作为分界。 

小方格棋盘格层2-3是由尺寸相同的黑白小方格阵列形成的国际象棋棋盘 图案层，其小方格的尺寸是大方格棋盘外框层2-1大方格尺寸的一半。 

制作时本发明的新型棋盘格标定板时，玻璃平板1选用有机玻璃或石英玻璃，棋盘格层2的黑色方格是利用光刻法在玻璃平板1刻蚀形成的高精度栅格层。 

组成小方格棋盘格层2-3的国际象棋棋盘图案层至少为10行×10列，大方格棋盘外框层2-1的每条边框上的国际象棋棋盘图案至少为1行×7列或7行×1列。内部边界2-2层的宽度与组成棋盘格层2的一个黑白大方格的边长相同。 

如图3所示，具体应用本实用新型的一种新型棋盘格标定板时，将在标定平面内建立两个平面直角坐标系。其中，xoy坐标系以大方格棋盘外框层2-1的左下角为原点o，x’o’y’坐标系以小方格棋盘格层2-3的左下角为原点o’。 

由于原点o’在xoy坐标系的坐标已知，因此x’o’y’坐标系内小方格对应的角点坐标可以转化为x’o’y’坐标系内的坐标。最终，标定板内的角点世界坐标可以统一在一个坐标系内，即可通过xoy坐标系中的坐标给出。 

当利用视觉测量成像系统对该新型标定板拍摄不同姿态下的棋盘格标定板照片图像时，即便在棋盘格标定板相对镜头偏转的角度较大的情况下，位于标定板中心的小方格棋盘格层2-3对应范围内的照片图像也总能提供准确的标定点和足够多的标定点数量。而即使大方格棋盘外框层2-1上的角点距离中心较远，但因其方格尺寸较大，因此还是可以在其对应的照片图像中比较容易地提取出相应的角点象素坐标。从而降低了这种情况下距离标定板中心较远处的方格内角点坐标的提取难度，并有效降低了因此产生的角点像素坐标误差。最终取得相对较好的标定参数。 

Claims (2)

1.一种新型棋盘格标定板，包括玻璃平板(1)和棋盘格层(2)，所述棋盘格层(2)位于玻璃平板(1)的前表面上，棋盘格层(2)是由尺寸相同的黑白大方格阵列形成的国际象棋棋盘图案层；其特征在于：所述棋盘格层(2)包括大方格棋盘外框层(2-1)、内部边界层(2-2)和小方格棋盘格层(2-3)，所述小方格棋盘格层(2-3)位于大方格棋盘外框层(2-1)的内部，其二者以内部边界层(2-2)作为分界。 

2.如权利要求1所述的一种新型棋盘格标定板，其特征在于：所述小方格棋盘格层(2-3)是由尺寸相同的黑白小方格阵列形成的国际象棋棋盘图案层；其小方格的尺寸是大方格棋盘外框层(2-1)大方格尺寸的一半。 

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