CN209745278U - 一种用于近景摄影测量的自发光人工标志点 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于近景摄影测量的自发光人工标志点包括发光基底、掩模、驱动器和供电设备。发光基底采用浅色电致发光板，掩模是设置在所述发光基底外侧的深色镂空薄板，与发光基底构成颜色深浅对比明显的标志图案。驱动器和供电设备设置在发光基底背侧，供电设备通过驱动器与发光基底连接并供电。本实用新型克服了现有技术中LED的发光面积小不便于制作具有较大面积和图案纹理的定位标志物的缺陷，采用白色电致发光板和黑色掩模作为标志点能够提供更高的定位精度。同时采用不具有旋转对称性并且容易确定中心点的图案，依靠单个标志点即可确定判断携带标志点的被测物旋转角度。

Description

一种用于近景摄影测量的自发光人工标志点

技术领域

本实用新型属于测量领域类的标定及定位装置，具体涉及一种用于近景摄影测量的自发光人工标志点。

背景技术

在近景摄影测量中，标志点固定在可移动的被测物体表面作为跟踪对象，视觉跟踪系统的相机拍摄图像，通过模板匹配等算法确定图像中标志点的坐标和方位角，进而计算出被测物体的位置和姿态，实现实时跟踪和轨迹重现。

现有的人工标志点采用具有漫反射特性的材料制作，表面印制图案纹理，如圆形、鞍形、十字形或环形编码等。由于标志点本身不发光，其在图像中的亮度受周围环境照度的影响较大，若照明条件差则图案纹理的亮度和对比度降低，导致定位精度不足甚至无法找到标志点。

采用主动发光的定位标志物，有利于提高低照度环境下定位算法的精度与可靠性。例如已有专利：公开号CN101424516A“一种基于主动光源的视觉传感器标定及定位装置”提出了使用LED和镂空金属板制作的主动发光的标定板和人工标志点，但是由于LED的发光面积小，不便于制作具有较大面积和图案纹理的定位标志物。

同时，现有的标志图案如圆形、鞍形、十字形等属于旋转对称图形，容易确定中心点坐标，但是图案旋转180°或者小于360°的其它角度后与原图案重合，依靠单个标志点不能确定携带标志点的被测物在0°～360°范围的旋转角度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有的技术缺陷，提供一种用于近景摄影测量的自发光人工标志点，其特征在于，所述自发光人工标志点包括发光基底、掩模、驱动器和供电设备；

所述发光基底是浅色电致发光板；

所述掩模是设置在所述发光基底外侧的深色镂空薄板，与所述发光基底构成颜色深浅对比明显的标志图案；

所述驱动器和供电设备设置在所述发光基底背侧，所述供电设备通过所述驱动器与所述发光基底连接为其供电。

更进一步地，所述掩模的图案主体采用旋转对称图形，并且所述旋转对称图形开设有缺口。

更进一步地，所述自发光人工标志点还包括掩模固定机构，所述掩模固定机构通过压片将所述掩模固定在发光基底表面。

更进一步地，所述驱动器和供电设备能够采用100-230V交流电源、8-64V直流电源、USB电源和电池中任一种方式为所述发光基底供电。

更进一步地，所述自发光人工标志点还包括底座，所述底座采用中空结构，并与发光基底上远离掩模一侧固定，用于收纳所述驱动器与供电设备。

更进一步地，所述底座背离发光基底一侧还设有标志点固定机构，用于固定自发光人工标志点。

更进一步地，所述图案采用表面为深色亚光的镂空金属薄片或贴纸制作。

更进一步地，所述发光基底是白色电致发光板；所述掩模是黑色亚光贴纸。

更进一步地，所述图案是由多个同心1/2至15/16的圆环和一个顶点位于圆环圆心的多边形组成，圆环的宽度大于预设值，两个圆环之间具有预定间隙。

更进一步地，所述图案是由两个同心的3/4黑色圆环和一个顶点位于圆环圆心的正方形组成，圆环的宽度大于预设值，两个圆环之间具有预定间隙。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型针对现有技术中LED的发光面积小不便于制作具有较大面积和图案纹理的定位标志物的缺陷，采用电致发光板作为发光基底与黑色亚光的掩模覆盖其表面构成黑白对比的标志图案，其中电致发光板是一种均匀的面发光体，富有弹性又可被裁切成任意复杂外形，具有功耗低、光线柔和、无紫外线、颜色多样、寿命长、不产生热量等特点；使本实用新型在低照度或距离较远时提高标志图案的对比度，能够提供更高的定位精度。

本实用新型针对现有技术中常用的具有旋转对称性的人工标志点图案，依靠单个标志点不能确定携带标志点的被测物在0°～360°范围的旋转角度，采用不具有旋转对称性并且容易确定标志点中心的图案，使得测量设备利用本实用新型中的单个标志点即可确定携带标志点的被测物旋转角度；同时采用所含的直线和直角成分较少的图案，避免与周围景物中常见的具有直线和直角轮廓的物体混淆。

本实用新型中的自发光人工标志点的掩模采用可拆卸的设计，由固定机构固定在电致发光板表面，能够根据现场环境选择合适的掩模图案更换；同时，自发光的电致发光板能够通过配备不同的驱动器可使用100-230V交流电源、8-64V直流电源、USB电源和电池等多种方式供电，根据现场环境选择合适电源，具有良好的实用性。

附图说明

图1是本实用新型实例自发光人工标志点的结构剖视图；

图2是本实用新型实例中掩模图案的示意图。

其中:100-发光基底，200-掩模，300-掩模固定机构，400-底座，500-电池，600-标志点固定机构。

具体实施方式

下面结合说明书附图1-2对本实用新型的具体技术方案作进一步地描述。

如图1所示，一种用于近景摄影测量的自发光人工标志点，包括发光基底100和掩模200，掩模200是覆盖在发光基底100表面用于构成视觉对比的标志图案，为了提高视觉对比效果，通常采用浅色的发光基底100和深色的掩模200，在外界照度不足或距离较远时提高定位算法的精度与可靠性。在本实施例中，掩模200是具有镂空图案，表面为黑色亚光的金属薄片或贴纸制作的图案。

发光基底100采用工作状态下呈浅色，特别是是白色的发光材质，能够在低照度或距离较远时与深色的掩模200配合提高标志图案的对比度。在本实施例中，发光基底100采用的电致发光板在非工作状态不通电的情况下呈浅粉红色，工作状态时通电的情况下发出白色光的电致发光板；该电致发光板通过在两端电极施加交流电压，产生的电场激发荧光物质发光的面发光体，电致发光板富有弹性又可被裁切成任意复杂外形，其厚度约0.4mm，发光亮度80～150cd/m2，功耗3～10mW/cm2，寿命5000～20000h，具有功耗低、光线柔和、无紫外线、颜色多样、寿命长、不产生热量等特点。

发光基底100背侧设有底座400，底座400采用中空结构，内部设有供电设备500和与其匹配的驱动器，驱动器通过供电线与发光基底100连接，供电设备500能够采用多种方式供电，通过驱动器为发光基底100供电，包括100-230V交流电源、8-64V直流电源、USB电源和电池等多种供电方式。在本实施例中，底座400采用有机玻璃等硬质轻型材料制作，采用电池作为供电设备500的方式和与电池匹配的驱动器一同收纳在底座400中为发光基底100供电。

在底座400与发光基底100连接的端面设有掩模固定机构300，用于将掩模200固定在发光基底100表面，在本实施例中，掩模固定机构300采用螺栓与压板配合的方式，螺栓和压板设置在底座400与发光基底100连接面的一端，掩模200通过螺栓和压板固定在发光基底100表面。

在底座400背离发光基底100一侧设有标志点固定机构600，用于将自发光人工标志点固定在观测物上。标志点固定机构600包括螺纹孔、挂钩、卡榫、粘性材料等多种固定方式。在本实施例中，标志点固定机构600是设置在底座400远离发光基底100一侧上靠近四角的四个粘性支座。

如图2所示，掩模200采用不具有旋转对称性且能够确定标志中心点的图案，对于较小的观测物只能携带一个标志点，具有旋转对称性的标志图案旋转某个小于360°的角度后与原图案重合无法判断携带标志点的观测物旋转角度，但是不具有旋转对称性的图案就能够判断携带标志点的观测物旋转角度。掩模200通常采用多个同心1/2至15/16的黑色圆环和一个顶点位于圆环圆心的多边形组成，便于确定中心点。在本实施例中，掩模200的图案由2个同心的3/4圆环和一个顶点位于圆环圆心的正方形组成，圆环的中心既是标志点的中心，用于定位标志点的中心点；同时圆环具有充足的宽度，两个圆环间的间隙也具有充足的宽度，便于检测镜头识别。圆环或空隙的宽度相当于图像中5～10个像素的宽度时，即可保证较高的模板匹配成功率。

当然，掩模200不排除使用更多个同心的3/4圆环。并且，在其他实现方式中，圆环的缺口不限于1/4圆环，可以采用其他弧度的缺口；顶点位于圆心的正方形也不限于其他形状的多边形。

虽然本实用新型已经以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本实用新型的。在不脱离本实用新型之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本实用新型之保护范围。因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (10)

1.一种用于近景摄影测量的自发光人工标志点，其特征在于，所述自发光人工标志点包括发光基底(100)、掩模(200)、驱动器和供电设备(500)；

所述发光基底(100)是浅色电致发光板；

所述掩模(200)是设置在所述发光基底(100)外侧的深色镂空薄板，与所述发光基底(100)构成颜色深浅对比明显的标志图案；

所述驱动器和供电设备(500)设置在所述发光基底(100)背侧，所述供电设备(500)通过所述驱动器与所述发光基底(100)连接为其供电。

2.根据权利要求1所述的自发光人工标志点，其特征在于，所述掩模(200)的图案主体采用旋转对称图形，并且所述旋转对称图形开设有缺口。

3.根据权利要求1所述的自发光人工标志点，其特征在于，所述自发光人工标志点还包括掩模固定机构(300)，所述掩模固定机构(300)通过压片将所述掩模(200)固定在发光基底(100)表面。

4.根据权利要求1所述的自发光人工标志点，其特征在于，所述驱动器和供电设备(500)能够采用100-230V交流电源、8-64V直流电源、USB电源和电池中任一种方式为所述发光基底(100)供电。

5.根据权利要求1所述的自发光人工标志点，其特征在于，所述自发光人工标志点还包括底座(400)，所述底座(400)采用中空结构，并与发光基底(100)上远离掩模(200)一侧固定，用于收纳所述驱动器与供电设备(500)。

6.根据权利要求5所述的自发光人工标志点，其特征在于，所述底座(400)背离发光基底(100)一侧还设有标志点固定机构(600)，用于固定自发光人工标志点。

7.根据权利要求2所述的自发光人工标志点，其特征在于，所述图案采用表面为深色亚光的镂空金属薄片或贴纸制作。

8.根据权利要求7所述的自发光人工标志点，其特征在于，所述发光基底(100)是白色电致发光板；所述掩模(200)是黑色亚光贴纸。

9.根据权利要求8所述的自发光人工标志点，其特征在于，所述图案是由多个同心1/2至15/16的圆环和一个顶点位于圆环圆心的多边形组成，圆环的宽度大于预设值，两个圆环之间具有预定间隙。

10.根据权利要求9所述的自发光人工标志点，其特征在于，所述图案是由两个同心的3/4黑色圆环和一个顶点位于圆环圆心的正方形组成，圆环的宽度大于预设值，两个圆环之间具有预定间隙。