CN209878271U - 一种用于相机参数标定的发光标定板 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种用于相机参数标定的发光标定板,属于测控技术领域,本实用新型提供的一种用于相机参数标定的发光标定板，包括：光照部；标定图案；标定板基板，标定板基板的正反面为磨砂面；导光板，导光板的面积至少覆盖标定图案；标定板基板的一磨砂面上设有标定图案，标定板基板的另一磨砂面与导光板的一面贴合设置，用于照亮磨砂面的所述光照部设在导光板的侧面。磨砂面配合导光板和磨砂面让标定板自发出稳定光源，以此使相机可以稳定获取标定板的标定图案，并且不受外部光源的影响，使得相机获取的标定效果准确、清晰。

Description

一种用于相机参数标定的发光标定板

技术领域

本实用新型属于测控技术领域，具体涉及一种用于相机参数标定的发光标定板。

背景技术

相机参数的标定是视觉测量、三维重建等机器视觉应用的基础环节，标定结果的准确性和精度直接决定了视觉系统能否正常工作。

目前最常用的相机标定方法是基于平面靶标的张氏标定法，相对于传统的立体靶标，平面标定板有着易于制作和标定操作方便的优势。

发明人在实现本实用新型实施例的过程中，发现背景技术中至少存在以下缺陷：

传统方法制作的标定板自身是不发光的，在进行相机标定时需要外部光源进行照明，如日光、日光灯或红外灯。外部光源往往不够稳定，照明不均匀、过亮、过暗、高反射、阴影等问题很容易对相机标定的效果带来极大的不利影响。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于相机参数标定的发光标定板及其制作方法，目的在于解决上述问题，解决传统方法制作的标定板自身是不发光的，外部光源往往不够稳定，照明不均匀、过亮、过暗、高反射、阴影等问题很容易对相机标定的效果带来极大的不利影响的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于相机参数标定的发光标定板，包括：

光照部；

标定图案；

标定板基板，标定板基板的正反面为磨砂面；

导光板，导光板的面积至少覆盖标定图案；

标定板基板的一磨砂面上设有标定图案，标定板基板的另一磨砂面与导光板的一面贴合设置，用于照亮磨砂面的所述光照部设在导光板的侧面。

所述标定板基板外具有用于固定标定板基板、导光板和光照部的外框架，所述光照部通过外框架固定在导光板的侧面。

所述光照部为多个LED灯，所述多个LED灯由至少一种类型的LED灯组成。

所述多个LED灯外具有LED灯带，所述多个LED灯固定在LED灯带上；

LED灯带上设有多种类型的所述多个LED灯，每种类型的LED灯之间间隔2-10mm；

标定板基板的材质为聚甲基丙烯酸甲酯；

导光板的材质为光学级亚克力板材；

导光板的侧面一周均匀设置所述LED灯带。

所述导光板外具有反射膜或反射板，反射膜或反射板贴合设置于导光板的另一面。

本实用新型的有益效果是，将标定板基板正反面制作为磨砂面，并在磨砂面印制标定图案，以两磨砂面作为扩散板，磨砂面配合导光板和磨砂面让标定板自发出稳定光源，以此使相机可以稳定获取标定板的标定图案，并且不受外部光源的影响，使得相机获取的标定效果准确、清晰。

附图说明

图1为本实用新型一实施例一种用于相机参数标定的发光标定板的结构分解图；

图2为棋盘格标定图案；

图3为圆阵列标定图案；

图4为自设计标定图案；

图5为本实用新型一实施例一种用于相机参数标定的发光标定板的LED灯带的外引线；

图6为本实用新型一实施例一种用于相机参数标定的发光标定板的制作方法的制作流程图；

图7为本实用新型另一实施例一种用于相机参数标定的发光标定板的制作方法的制作流程图；

图8为本实用新型一实施例一种用于相机参数标定的发光标定板的制作方法的制作流程图。

图中标记为：1、外框架；2、标定图案；3、标定板基板；4、LED灯带；5、导光板；6、反射膜；7、外引线；8、方格标定点；9、圆形标定点。

具体实施方式

首先需要说明的是，在本发明各个实施例中，所涉及的术语为：

光照部，具体为可以照明的灯或激光灯可用于照明的装置。

磨砂面，与毛玻璃面类似。

层叠固定，即一层一层的叠在一起形成多层累加的结构，与手机显示屏中由多层光学器件构成手机显示屏的结构类似。

下面，将通过几个具体的实施例对本实施例提供的一种用于相机参数标定的发光标定板及其制作方法的方案进行详细介绍说明。

图2为棋盘格标定图案，由方格标定点8组成；

图3为圆阵列标定图案，由圆形标定点9组成；

请参考图1，其示出了本一实施例提供的一种用于相机参数标定的发光标定板的结构分解图，该用于相机参数标定的发光标定板，包括：

光照部；

标定图案2；

标定板基板3，标定板基板3的正反面为磨砂面；

导光板5，导光板5的面积至少覆盖标定图案2；

标定板基板3的一磨砂面上设有标定图案2，标定板基板3的另一磨砂面与导光板5的一面贴合设置，用于照亮磨砂面的所述光照部设在导光板5的侧面。

上述实施例中，标定图案2可以是现有技术中棋盘格标定图案、圆阵列标定图案、或者用于相机标定的自定义标定图案；标定板基板3正反面均磨砂面，用于和导光板5配合均匀发光，光照部发出的光线经导光板5作用，光线从导光板5正面均匀发光，然后经标定板基板3的磨砂面漫反射光线后，标定板基板3的磨砂面均匀的自发光，由于标定图案2采用吸光材料，因此自发光的标定板基板3的磨砂面与标定图案2形成鲜明的明暗对比，使相机可以稳定获取标定板的标定图案，并且不受外部光源的影响，使得相机获取的标定效果准确、清晰。

进一步的，如图1所示，所述标定板基板3外具有用于固定标定板基板、导光板和光照部的外框架1，所述光照部通过外框架1固定在导光板5的侧面。

上述实施例中，标定板基板、导光板和光照部由外框架1稳固，光照部设置在导光板5的侧面，并经外框架1固定在导光板5的侧面后，为导光板5输送稳定的光源。

进一步的，本一种用于相机参数标定的发光标定板的另一实施例中，所述光照部为多个LED灯，所述多个LED灯由至少一种类型的LED灯组成。

上述实施例中，在许多情况下，不同相机对不同光线感应不同，其获取的标定效果也不尽相同，在另一种情况下红外相机只能接收到红外光或相机同时需要红外光和自然光，因此对于需要不同光线进行标定的相机，位于标定板上的光照部可由多种类型的LED灯组成，使标定板获得多种灯光模式，借以应对相机标识时所需要不同光线场景，节省了需要不同类型光线的标定板的整体体积，方便了用户的使用。

进一步的，所述多个LED灯外具有LED灯带4，所述多个LED灯固定在LED灯带4上。

上述实施例中，将用于照亮标定板基板3磨砂面的多个LED灯全部固定在LED灯带4上，可方便的固定在导光板5的侧面部位，使得LED灯容易装配到导光板5上。

进一步的，LED灯带4上设有多种类型的所述多个LED灯，每种类型的LED灯之间间隔2-10mm。

上述实施例中，LED灯带4设有多种类型的LED灯，为使不同类型的LED灯发光均匀，因此每种同类型的LED灯之间间隔设在2-10mm，优选的LED灯之间间隔为10mm，此种间隔设计，安装多种类型的LED灯时，其安装简单方便，不同类型的LED灯之间转换后，标定板的自发光光线同样均匀稳定。

进一步的，标定板基板3的材质为聚甲基丙烯酸甲酯。

进一步的，平面标定板传统的制作方法主要有：纸质打印、液晶屏显示、玻璃镀膜、铝合金发黑、陶瓷材质等。纸质打印的标定板非常简易，成本低廉但平面度和打印精度都很难保证。液晶屏显示的标定板有使用灵活的优点，能够任意调整标定板图案和大小，但屏幕显示的图案在相机中的成像效果较差。玻璃镀膜、铝合金发黑和陶瓷材质的标定板能够达到极高的精度，这三者主要的缺陷是制作成本高且相对较为脆弱，玻璃和陶瓷易碎，铝合金发黑表面易被腐蚀和划伤。本的标定板使用亚克力板为基材，通过网板丝印的方式绘制标定图案，成本低廉。图案点定位精度能够达到±0.1mm，尺寸误差可以控制在0.1％以内，能够满足绝大部分相机标定场景下的精度需求。另一方面，使用LED背光光源，能够避免外部光源不够稳定带来的照明问题，成像质量高。

进一步的，导光板5的材质为光学级亚克力板材。

上述实施例中，导光板5的材质为光学级亚克力板材其价格便宜，结构简单。

进一步的，参考图1，本一种用于相机参数标定的发光标定板的另一实施例，导光板5的侧面一周均匀设置所述LED灯带4。

在导光板5的四边均匀设置LED灯带4，可有效提高导光板5所散出的光线，使得标定板基板3上的磨砂面获得更明亮的发光效果。

进一步的，参考图1，本一种用于相机参数标定的发光标定板的另一实施例，所述导光板5外具有反射膜6或反射板，反射膜6或反射板贴合设置于导光板5的另一面。

上述实施例中，在导光板5的一侧设置反射膜6或反射板，反射膜6或反射板用于将导光板5不使用的一面所散出的光线又返回导光板5内，使得导光板5另一面散出更高强度的光线，使得标定板基板3的印有标定图案2的磨砂面更为明亮，标定效果更好。

请参考图6，其示出了本一实施例提供的一种用于相机参数标定的发光标定板的制作方法方案，该用于相机参数标定的发光标定板的制作方法，包括：

101，加工标定板基板3的基准面，减小基准面的平面度公差，所述平面度公差不高于0.01mm，所述基准面为印制标定图案2的一面；

102，对标定板基板3的正反面做磨砂处理；

103，在标定板基板3的基准面上印制标定图案2；

104，根据标定板基板3尺寸制作与标定板基板3尺寸匹配的导光板5；

105，制作与导光板5入光口匹配的LED灯带4，并将LED灯嵌入LED灯带4内，所述LED灯带4内具有LED灯嵌入槽和LED灯接电电路；

106，将LED灯带4固定在标定板基板3侧面，印制标定图案2的标定板基板3的另一面与导光板5层叠固定。

上述实施例中，在进行印制标定图案2之前，精加工标定板基板3的基准面，使其达到标定板的设计要求，然后对标定板基板3进行磨砂处理，使其表面变为磨砂层，类似于毛玻璃，之后对标定板基板3直接印制标定图案2，再根据标定板基板分别制作出导光板和LED灯带，再将标定板基板3、导光板和LED灯带装配即可。

本方法所生产的发光标定板，其减少了与导光板5使用时需配合的扩散板，减少了装配部件，使得用于相机参数标定的发光标定板节省了一个部件，简化了整体构造，其成本得到降低。

进一步的，本一种用于相机参数标定的发光标定板的制作方法的另一实施例，在标定板基板3的基准面上印制标定图案2之前，还包括：

设计标定图案，所设计的标定图案如图4所示，图2及图3中为现有技术中的标定图案，本实施例中的设计图案可以根据不同相机的需求，以及试验需要，选用图2，图3、图4或现有技术中任意的图案，并且不限于图2，图3或图4中的图案，本设计标定图案可理解为制作一种用于相机参数标定的发光标定板之前的需要根据实际要求进行的定制化设计。

进一步的，本一种用于相机参数标定的发光标定板的制作方法的另一实施例，在标定板基板3的基准面上印制标定图案2之后，还包括：

对印制了标定图案2的标定板基板3做烘干处理。

上述实施例中，为增强印制了标定图案2的标定板基板3的精确度，因此在印制完成后立即对其进行烘干，避免标定图案2的扩散，使标定图案2的误差减小。

进一步的，如图7所示，本一种用于相机参数标定的发光标定板的制作方法的另一实施例，在标定板基板3的基准面上印制标定图案2中包括：

制作具有标定图案2的丝印网板；

使用所述丝印网板使用丝网印刷工艺将标定图案2转印至标定板基板3上，确保标定图案2的特征点的定位误差不高于±0.1mm。

上述实施例中，在标定板基板3上印制标定图案2采用丝网印刷工艺，丝网印刷工艺在本实施例中，其印制的标定图案2更为准确，由于丝网印刷工艺在现实中已经非常先进，因此使用丝网印刷工艺可以更准确，更快速的将丝印网板上的标定图案2转印至标定板基板3上。

进一步的，如图8所示，本一种用于相机参数标定的发光标定板的制作方法的另一实施例，印制标定图案2的标定板基板3的另一面与导光板5层叠固定之后，还包括：制作反射膜6或反射板，107，将反射膜6或反射板层叠固定在导光板5与标定板基板3层叠固定一面的另一面。

上述实施例中，为了使自发光的一种用于相机参数标定的发光标定板的自发光更为明亮，因此在导光板5未使用的背面设置反射膜6或反射板，可以将导光板5背面的光线重新反射至导光板5内，用于使导光板5正面的磨砂面更为明亮。

进一步的，如图5所示，本一种用于相机参数标定的发光标定板的制作方法的另一实施例，所述外框架1外具有外引线7，外引线7与一种用于相机参数标定的发光标定板内LED等电连接，外引线7的外接头漏出外框架1外，用于方便连接控制。

需要说明，本实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于相机参数标定的发光标定板，其特征在于，包括：

光照部；

标定图案(2)；

标定板基板(3)，标定板基板(3)的正反面为磨砂面；

导光板(5)，导光板(5)的面积至少覆盖标定图案(2)；

标定板基板(3)的一磨砂面上设有标定图案(2)，标定板基板(3)的另一磨砂面与导光板(5)的一面贴合设置，用于照亮磨砂面的所述光照部设在导光板(5)的侧面。

2.如权利要求1所述一种用于相机参数标定的发光标定板，其特征在于，所述标定板基板(3)外具有用于固定标定板基板、导光板和光照部的外框架(1)，所述光照部通过外框架(1)固定在导光板(5)的侧面。

3.如权利要求1或2所述一种用于相机参数标定的发光标定板，其特征在于，所述光照部为多个LED灯，所述多个LED灯由至少一种类型的LED灯组成。

4.如权利要求3所述一种用于相机参数标定的发光标定板，其特征在于，所述多个LED灯外具有LED灯带(4)，所述多个LED灯固定在LED灯带(4)上。

5.如权利要求4所述一种用于相机参数标定的发光标定板，其特征在于，所述LED灯带(4)上设有多种类型的所述多个LED灯，每种类型的LED灯之间间隔2-10mm。

6.如权利要求1所述一种用于相机参数标定的发光标定板，其特征在于，所述标定板基板(3)的材质为聚甲基丙烯酸甲酯。

7.如权利要求1所述一种用于相机参数标定的发光标定板，其特征在于，所述导光板(5)的材质为光学级亚克力板材。

8.如权利要求4所述一种用于相机参数标定的发光标定板，其特征在于，所述导光板(5)的侧面一周均匀设置所述LED灯带(4)。

9.如权利要求1所述一种用于相机参数标定的发光标定板，其特征在于，所述导光板(5)外具有反射膜(6)或反射板，反射膜(6)或反射板贴合设置于导光板(5)的另一面。