CN210689549U - 一种3d四轮定位装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种3D四轮定位装置，通过对两个不同大小的标靶进行相机的单目标和双目标定，采用对离相机不同距离长度的大标靶进行单目标定，对小标靶在不同位置、不同角度下先左再右后联合的双目标标定，考虑了外界因素的造成误差的影响，具有操作简便、稳定性高、方便快捷的特点，使得标定工作量减小，且大大缩小实验误差，提高标定精度，具有较高的实用价值。
Description
技术领域
本实用新型属于图像定位技术领域，具体涉及一种摄像机拍照定位技术。
背景技术
随着市场上3D四轮定位产品的不断更新换代，对其产品的标定精度要求越来越高。因为相机的标定技术是高精度测量的关键步骤，其标定结果的精确性和稳定性直接影响产品质量检测结果的准确性，因此提高标定技术的稳定性、操作性及效率性具有非凡的意义。一般的相机标定技术过程复杂、精度要求低、不易操作、标定工作量大、鲁棒性较差，很难满足标定精度高的要求，且不符合市场的实际需求。
本实用新型通过对两个不同大小的标靶进行相机的单目标定和双目标定，采用对离相机不同距离长度的大标靶进行单目标定，对小标靶在不同位置、不同角度下先左再右后联合的双目标标定，考虑了外界因素的造成误差的影响，具有操作简便、稳定性高、方便快捷的特点，使得标定工作量减小，且大大缩小实验误差，提高标定精度，具有较高的实用价值。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有技术存在的问题，提出了一种3D四轮定位装置，为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案。
本装置包括：计算机、左摄像机、右摄像机、标靶、标定杆、灯板和指示灯；计算机和左摄像机、右摄像机连接，左摄像机和右摄像机发送图像数据至计算机；标靶安装于标定杆，标靶的放置，位于左摄像机和右摄像机的视觉区域，灯板照射标靶，摄像机拍摄标靶；指示灯和左摄像机、右摄像机连接，若摄像机拍到标靶，则发送指令至指示灯。
标靶包括：2个大标靶和2个小标靶；大标靶为内置圆心的10*10厘米的正方形，小标靶为内置圆心的5*5厘米的正方形。
标靶的放置包括：大标靶位于距摄像机4.2米处，上、中、下3行和左、中、右3列共 9个点，每个点前后倾斜15°和左右倾斜30°共4个角度；大标靶位于距摄像机2.5米处，上、下2行和左、右2列共4个点，每个点前后倾斜15°和左右倾斜30°共4个角度。
标定杆的前端位于前轮位置，后端与前端保持直线，后端位置移动5至10厘米；标定杆与横梁成45°角，水平移动6次，每次移动25厘米。
左摄像机和右摄像机，黄线标定数值误差小于2.5，红线标定数值误差小于1.5。
有益效果
1、本实用新型的3D四轮定位装置，其采用对大标靶进行单相机标定，对小标靶进行双相机标定，多种标定方式能有效提高相机标定精度，进而提高测量结果的准确性。
2、本实用新型的3D四轮定位装置，大标靶采用内置10*10圆心的正方形，小标靶采用内置5*5圆心的正方形，适合不同距离下，相机对不同大小标靶的聚焦。
3、本实用新型的3D四轮定位装置，采用分别距左右相机4.2米和2.5米位置的大标靶进行单目相机标定，根据距离的不同，使用不同点的分布方式布满相机视觉区域，在测量区域内测量，能够使标靶清晰成像，且在不同的位置进行标定，能够使测量结果更精确。
4、本实用新型的3D四轮定位装置，采用将组装好的标定杆分别纵向放置在左右相机视域中，先进行左右相机的单独标定，再联合的双目标定方法，一次就能完成所有标定数据的采集，大大减少标定的工作量，且方便、快捷。
5、本实用新型的3D四轮定位装置，标靶距相机的长度以及标靶的安装角度，能够方便相机对标靶进行精准定位，能够简化标定的流程，且操作人员只需简单培训，就能很快上手操作标定工作。
6、本实用新型的3D四轮定位装置，相机能够自动识别标靶，矫正横梁的高度，使得标定精度高，误差小，可以有效提高对标定数据采样的精度，为后面标靶的参数计算打下基础，从而有效提高3D四轮定位仪的定位精度。
附图说明
图1是连接原理图；
图2是大标靶示意图；
图3是小标靶示意图；
图4是标定装置整体示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做具体的说明。
实施例
本装置的连接如图1所示，计算机和3D四轮定位仪的左摄像机、右摄像机间的连接，计算机上插孔较少，通过一个分线器，将左摄像机和右摄像机的USB数据连接线先连接在分线器上，再通过分线器上的数据线接口连接在计算机上。
标靶放置于摄像机视觉区域内，分别为2个大小相等的10*10厘米大标靶，如图2所示，和2个大小相等的5*5厘米小标靶，如图3所示，分别适用于不同的标定方式，一次标定，通过夹具将标靶固定在标定杆上，标靶分别在左右侧摄像机的视觉区域内，当灯板照射在标靶上时，摄像机每检测到一个标靶，其对应的指示灯就会显示绿色，等指示灯全部显示绿色，完成标靶的检测。
大标靶单相机标定有前4和后9共13个位置，小标靶双相机标定包括单独标定和联合标定，单独标定包括两个位置，联合标定包括6个位置。
大标靶处于距左摄像机4.2米位置，分上、中、下三行和左、中、右三列，共9个点布满相机视域，每个点前后15°倾斜、左右30°倾斜4个角度，共36次保存图像，完成后进行参数计算，右摄像机同样进行，完成大标靶在后位置的大标靶单相机标定。
大标靶处于距左摄像机2.5米位置分上下二排和左右二列4个点布满相机视域，每个点前后15°倾斜左右30°倾斜4个角度，共16次保存图像，完成后进行参数计算，右摄像机同样进行，完成大标靶在前位置的单相机标定。
单目标定计算出的左右摄相机的内部参数和畸变参数如下所示，其中Ai(i＝l,r)为相机的内参，kji(j＝1,2,3i＝l,r)，pji(j＝1,2i＝l,r)为畸变系数：
组装好标定杆在车辆前轮位置放置标定杆前端，后端与前端保持直线放置，使标靶在相机视域中清晰呈现。然后开始右摄像机标定，保存拍摄到的图像，完成后将标定杆后端位置移动5至10厘米再次保存图像，最后计算标靶位置，完成右相机的单独标定。同样过程进行左相机的单独标定。
标定装置整体如图4所示，标定杆位置调整至于横梁成45°角，标靶在左右相机视域中都能清晰呈现，然后开始联合标定相机位置的标定，完成后分6次水平移动标定杆，每次移动距离25厘米，每次移动后拍摄保存图像，最后计算相机位置完成联合标定。通过标靶固定座将标靶安装在标定杆的两端，根据每次标定方式的不同，将标定杆竖直摆放和横向摆放，而竖直摆放的时候，分别对应的是车辆的左前轮和左后轮(或右前轮和右后轮)，横向摆放的时候对应左前轮和右前轮(或左后轮和右后轮)。
双目标定计算出的左右摄相机的位置关系如下所示，其中R21和T21是右摄像机坐标系到左摄像机坐标系的旋转平移矩阵：
左右摄像机标定参数要求：黄线标出数值正负小于2.5，红线标出数值小于1.5。
上述作为本实用新型的实施例，并不限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种3D四轮定位装置，其特征在于，包括：计算机、左摄像机、右摄像机、标靶、标定杆、灯板和指示灯；计算机和左摄像机、右摄像机连接，左摄像机和右摄像机发送图像数据至计算机；标靶安装于标定杆，标靶的放置，位于左摄像机和右摄像机的视觉区域，灯板照射标靶，摄像机拍摄标靶；指示灯和左摄像机、右摄像机连接，若摄像机拍到标靶，则发送指令至指示灯。
2.根据权利要求1所述的3D四轮定位装置，其特征在于，所述标靶，包括：2个大标靶和2个小标靶；大标靶为内置圆心的10*10厘米的正方形，小标靶为内置圆心的5*5厘米的正方形。
3.根据权利要求2所述的3D四轮定位装置，其特征在于，所述标靶的放置，包括：大标靶位于距摄像机4.2米处，上、中、下3行和左、中、右3列共9个点，每个点前后倾斜15°和左右倾斜30°共4个角度。
4.根据权利要求2所述的3D四轮定位装置，其特征在于，所述标靶的放置，包括：大标靶位于距摄像机2.5米处，上、下2行和左、右2列共4个点，每个点前后倾斜15°和左右倾斜30°共4个角度。
5.根据权利要求1所述的3D四轮定位装置，其特征在于，所述标定杆，前端位于前轮位置，后端与前端保持直线。
6.根据权利要求5所述的3D四轮定位装置，其特征在于，所述标定杆，后端位置移动5至10厘米。
7.根据权利要求1所述的3D四轮定位装置，其特征在于，所述标定杆，与横梁成45°角，水平移动6次，每次移动25厘米。
8.根据权利要求1所述的3D四轮定位装置，其特征在于，所述左摄像机和右摄像机，黄线标定数值误差小于2.5，红线标定数值误差小于1.5。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922170000.7U CN210689549U (zh) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | 一种3d四轮定位装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922170000.7U CN210689549U (zh) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | 一种3d四轮定位装置 |
Publications (1)
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| CN210689549U true CN210689549U (zh) | 2020-06-05 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN201922170000.7U Active CN210689549U (zh) | 2019-12-06 | 2019-12-06 | 一种3d四轮定位装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN210689549U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111599036A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-08-28 | 深圳市道通科技股份有限公司 | 车辆检测系统及车辆检测方法 |
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2019
- 2019-12-06 CN CN201922170000.7U patent/CN210689549U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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