CN206460513U - 双摄像标定板 - Google Patents

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江浩
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Shanghai X-Chip Microelectronic Technology Co Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种双摄像标定板，所述标定板具有一背板，所述背板上排列有M列N行块棋盘板，其中M和N分别是≥2的整数，所述棋盘板以其一面的中心点为支点可转动地设置在所述背板上。本实用新型由于同时采用多个不同的旋转方向和视角不同的角度的棋盘板形成标定图进行标定，只需要进行一次拍摄即可获得标定参数，无需多次拍摄，无需人工参与，无需转动机构。且采用所有棋盘板占据总视场比率的方法进行环境的定义与设定；包括各间距设定，市场覆盖范围，对焦距离设定等。

Description

双摄像标定板
技术领域
本实用新型属于摄像机技术领域，具体涉及一种双摄像标定板。
背景技术
得益于双摄像系统(以下简称“双摄”)带来的诸如背景虚化、后对焦、光学变焦以及暗态增强等强大功能，双摄拍照逐渐成为智能手机的标配并逐步应用到机器人立体视觉等场景。为了实现双摄相关的算法首先需要进行的就是双目摄像机的立体标定与矫正，只有经过了标定与矫正的双目摄像机才可以进行双目算法的实现并取得较好的效果。
常用的立体标定算法有Tsai的两步标定法和张氏标定法。其中张氏标定法(AFlexible New Technique for Camera Calibration，Zhengyou Zhang.December2,1998)利用平面棋盘格实现了一种灵活、低成本的相机参数标定方法。在不需要知道运动向量的基础下，通过在不同角度和方向拍摄多张(最少2张)棋盘格图像来获得双摄相机的内参和外参。根据上述文献，衍生出了多种摄像头的标定方法，例如CN105447877一种平行双摄像头立体标定的方法，CN105607409一种双摄像头模组校正用的影像采集装置及其使用方法。根据张氏标定法，要求至少两张多个角度的标定棋盘格拍摄图。上述两种专利无一例外的采用了多次拍摄的方法：CN105447877采用移动和转动棋盘格的方式获取多个角度的拍摄图，CN105607409采用一种装置，通过机械结构抽取棋盘格来获得不同的距离和角度。这种采用机械的方法获得多视角的方法可以获得较好的标定结果，但是实现效率较低(多次拍摄、机械转动)、耗时长(多次拍摄、机械转动)或需要人工参与(多角度移动)，是一种只适用于实验室和手工完成小批量的标定方法。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术中对双摄像系统需要进行多次拍摄、耗时长的技术问题，目的在于提供一种一次拍摄即可获得双摄像系统内外参数的双摄像标定板。
本实用新型的双摄像标定板具有一背板，所述背板上排列有M列N行的棋盘板，其中M和N分别是≥2的整数，所述棋盘板以其一面的中心点为支点可转动地设置在所述背板上。
在本实用新型一较佳实施例中，所述背板上排设有M列N行个万向云台，每块棋盘板以其一面的中心点为支点设于每个万向云台上。
在本实用新型一较佳实施例中，所述背板上设有M列相互平行且等距设置的固定杆，每列固定杆上分别设有N个等距设置万向云台；或者所述背板上设有N行相互平行且等距设置的固定杆，每行固定杆上分别设有M个等距设置的万向云台。
在本实用新型一较佳实施例中，所述万向云台通过一短杆设于所述固定杆上。
在本实用新型一较佳实施例中，所述万向云台为带锁定的万向云台。
在本实用新型一较佳实施例中，所述棋盘板背对所述背板的侧面具有透射式棋盘格，所述棋盘板面对所述背板的侧面设有LED平面光源。
在本实用新型一较佳实施例中，所述透射式棋盘格为具有m×n个矩形格，其中，m为≥4的整数，n为≥3的整数，且棋盘格上的黑格与白格灰度差大于>60。
本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型由于同时采用多个不同的旋转方向和视角不同的角度的棋盘板形成标定图进行标定，只需要进行一次拍摄即可获得标定参数，无需多次拍摄，无需人工参与，无需转动机构。且采用所有棋盘板占据总视场比率的方法进行环境的定义与设定；包括各间距设定，市场覆盖范围，对焦距离设定等。
附图说明
图1为本实用新型的双摄像标定用暗箱的立体结构透视示意图；
图2为本实用新型双摄像标定板的侧视图；
图3为本实用新型双摄像标定板的主视图；
图4为本实用新型双摄像标定板的棋盘板的棋盘格布局示意图。
图5为本实用新型双摄像标定板chart主体的示意图；
图6为本实用新型双摄像标定板中各棋盘板旋转后的chart主体示意图。
具体实施方式
如图1所示，为本实用新型的双摄像标定用暗箱的结构示意图。双摄像标定用暗箱包括密闭箱体10、双摄像标定板20和双摄像被测模组30。
密闭箱体10，例如为长方体或正方体形状，其上6个面板均为黑色漫反射体，密闭箱体10的侧面板11上面具有开孔，双摄像被测模组30嵌设于密闭箱体10的开孔中，箱体10正对于双摄像被测模组30的另一侧面是双摄像标定板20。
如图1～4所示，为本实用新型的双摄像标定用暗箱以及双摄像标定板的结构示意图。双摄像标定板20具有背板21，背板21构成箱体10的另一侧面的面板。背板21上排列有M列的棋盘板22(即M×N，M和N≥2)，图中以M＝N＝2为例说明，背板21上排设有N行(图中为2行)相互平行的固定杆23，每个固定杆23上通过短杆分别设有M个(图中为2个)万向云台24，例如带锁定的万向云台。每个万向云台24接在棋盘板22一面的中心，如此一来，棋盘板22可以以其面中心为支点任意方向和角度进行旋转。当将棋盘板22旋转至所需角度后，再拧紧万向云台24上的螺栓(图未示，这种带锁定的万向云台市面上可以轻易获得)，就可以将棋盘板22固定在所需角度，并且旋转角度不会变动了，除非再松动万向云台24上的螺栓。棋盘板22背对背板21的侧面具有透射式棋盘格221，面对背板21的侧面设有LED平面光源222，通过LED平面光源222可以调整透射式棋盘格221的黑白格亮度(如图4所示)。透射式棋盘格221为具有m×n个矩形格，m为≥4的整数，n为≥3的整数。
如图1、5～6所示，双摄像标定板20与双摄像被测模组30之间的距离设置如下：
标定板20采用M×N个棋盘板22作为图表(Chart)主体，图中M＝N＝2；假设棋盘板22之间水平间距为dx、垂直间距为dy、距离Chart主体边界水平距离Ex，垂直距离Ey；棋盘板22宽度W、高度H，棋盘板22上的棋盘格221如图4所示，矩形为正方形，边长15mm，个数为m×n，图中示例采用m＝15，n＝14。角度设置：四个棋盘格的角度选择设定如图6所示，包含1个垂直于z轴未旋转的棋盘板22(图中左上角)，和3个旋转方向不同的棋盘格，旋转角度在15°～60°可变且三个棋盘板22旋转角度可不同。
距离调整：调整双摄像被测模组30与标定Chart主体之间的距离，保证Chart有效部分(标定板20外轮廓所覆盖面积，包括中间间距)占视场百分比>80％，即
亮度调整：调整LED平面光源222保证棋盘格221黑格与白格灰度差大于>60，例如灰度<90，白格灰度>150。
在环境配置完成后，拍摄一张该场景的图片，利用对应的标定算法计算即可获得双摄像被测模组标定所需要的各内参、外参参数。
本实用新型由于同时采用多个不同的旋转方向和视角不同的角度的棋盘板形成标定图进行标定，只需要进行一次拍摄即可获得标定参数，无需多次拍摄，无需人工参与，无需转动机构。且采用所有棋盘板占据总视场比率的方法进行环境的定义与设定；包括各间距设定，市场覆盖范围，对焦距离设定等。

Claims (7)

1.一种双摄像标定板，其特征在于，所述标定板具有一背板，所述背板上排列有M列N行块棋盘板，其中M和N分别是≥2的整数，所述棋盘板以其一面的中心点为支点可转动地设置在所述背板上。
2.如权利要求1所述的双摄像标定板，其特征在于，所述背板上排设有M列N行个万向云台，每块棋盘板以其一面的中心点为支点设于每个万向云台上。
3.如权利要求2所述的双摄像标定板，其特征在于，所述背板上设有M列相互平行且等距设置的固定杆，每列固定杆上分别设有N个等距设置万向云台；或者所述背板上设有N行相互平行且等距设置的固定杆，每行固定杆上分别设有M个等距设置的万向云台。
4.如权利要求3所述的双摄像标定板，其特征在于，所述万向云台通过一短杆设于所述固定杆上。
5.如权利要求2或3所述的双摄像标定板，其特征在于，所述万向云台为带锁定的万向云台。
6.如权利要求1～3任一项所述的双摄像标定板，其特征在于，所述棋盘板背对所述背板的侧面具有透射式棋盘格，所述棋盘板面对所述背板的侧面设有LED平面光源。
7.如权利要求6所述的双摄像标定板，其特征在于，所述透射式棋盘格具有m×n个矩形格，m为≥4的整数，n为≥3的整数，且棋盘格上的黑格与白格灰度差大于>60。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111147142A (zh) * 2018-11-02 2020-05-12 光宝电子(广州)有限公司 误差校正系统及其方法
CN111652939A (zh) * 2020-04-16 2020-09-11 中国工程物理研究院应用电子学研究所 一种二三维相机联合标定网格板及标定装置

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