CN210895554U - 车辆摄像头标定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车辆摄像头标定装置，包括：底盘(10)、平行度调节组件(20)、标定板支架(30)、激光投线仪(40)，控制装置(60)以及设置于标定板支架(30)上的标定板(50)；平行度调节组件(20)包括水平转动系统和设置于水平转动系统上的两个用于测量距离车身距离的测距仪(24)，控制装置(60)与水平转动系统电连接，以控制水平转动系统转动，测距仪(24)、激光投线仪(40)以及标定板支架(30)均连接于水平转动系统上，并能够随水平转动系统同步旋转；两个测距仪(24)之间的连线平行于标定板(50)的平面。上述方案采用电控的方式进行调控标定板的方位，使得操作更便捷、运行更稳定，提高了车辆摄像头标定效率。

Description

车辆摄像头标定装置

技术领域

本实用新型涉及视觉SLAM技术领域，具体涉及一种车辆摄像头标定装置。

背景技术

在车辆上实现自动驾驶功能时，需要手工加装摄像头，毫米波等传感器，手工安装摄像头存在安装误差，所以每辆车安装的所有摄像头都需要用标定板(布满黑白格的面板)标定坐标参数，以确定各个摄像头在车身坐标系下的坐标参数。摄像头就相当于车辆的“眼睛”，自动驾驶车辆通过“眼睛”实现高精度的车辆定位。

通过准确的放置标定板，然后让摄像头拍照，再通过软件计算从而计算出摄像头在车身坐标系下的坐标值，这个过程叫做标定摄像头外部参数。其中，标定板放置准确性影响着计算结果。因此，保证标定板精确的放置在摄像头标定外参所需要的位置处至关重要，如何准确的放置标定板成为本领域亟待解决的技术问题。

但是标定板不能任意放置，标定时对标定板的位置，倾斜角度都有十分严格的要求。角度放置有两种状态，水平或者竖直。所以需要设计支架来安装固定标定板，以达到使用要求。

现有技术优缺点：1.现阶段标定摄像头外参时，一种方法是根据每辆车的长宽高和轴距尺寸定制框架，定制的框架往往外形尺寸偏大，不方便存放和移动，而且不同车型不能通用，造成资源浪费。

2.现有的摄像头标定装置需要手动调节操作复杂，特别是调整标定板和车身坐标系的平行度时，需要用很长时间才能把标定板精确的调整到符合公差要求的结果，浪费了标定人员的时间，不能满足多台车的批量化标定需求。受于结构限制，此装置只能调节左右、旋转、和前后位置，不能进行高度向(竖直方向)调节。

由此可见现有技术依然存在较多的技术缺陷，如何对现有技术中摄像头标定装置进行具体的自动化传动设计是困扰本领域技术人员的难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种车辆摄像头标定装置，以解决背景技术中的至少一个技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种车辆摄像头标定装置，包括：底盘、平行度调节组件、标定板支架、激光投线仪，控制装置以及设置于所述标定板支架上的标定板；

所述平行度调节组件包括水平转动系统和设置于所述水平转动系统上的两个用于测量距离车身距离的测距仪，

所述控制装置与所述水平转动系统电连接，以控制所述水平转动系统转动，所述测距仪、激光投线仪以及标定板支架均连接于所述水平转动系统上，并能够随所述水平转动系统同步旋转；两个所述测距仪之间的连线平行于所述标定板所在的平面。

可选地，所述水平转动系统包括第一驱动部件、T型行星减速器以及可旋转安装组件；

所述控制装置与所述第一驱动部件电连接，以控制所述第一驱动部件工作；

所述第一驱动部件与所述T型行星减速器的输入轴连接，以驱动所述T型行星减速器旋转；

所述T型行星减速器输出轴的第一端与所述可旋转安装组件连接，以控制所述可旋转安装组件旋转，所述可旋转安装组件设置于所述底盘上，所述激光投线仪和标定板支架均连接于所述可旋转安装组件；所述T型行星减速器输出轴的第二端与两个所述测距仪连接；

所述T型行星减速器的输入轴和输出轴通过斜齿轮啮合传动。

可选地，所述可旋转安装组件包括第一连接板、轴承以及第二连接板；

所述第一连接板设置于所述底盘上，所述轴承连接于所述第一连接板和所述第二连接板之间，所述T型行星减速器输出轴的第一端穿过所述第一连接板和所述轴承的中心孔与所述第二连接板连接；

所述标定板支架和所述激光投线仪均设置于所述第二连接板上，并能够随所述第二连接板同步旋转。

可选地，所述T型行星减速器输出轴的第二端设置有测距仪安装架，所述测距仪安装架的长度方向与所述标定板所在的平面平行，两个所述测距仪对称地设置于所述测距仪安装架的两端。

可选地，所述底盘包括行走架、设置于所述行走架上的互相平行的第一导轨和第二导轨、设置于所述第一导轨上的第一滑块、设置于所述第二导轨上的第二滑块以及第一传动系统；

所述第一连接板固定在所述第一滑块和所述第二滑块上，所述第一传动系统与所述第一滑块连接，以驱动所述第一滑块沿所述第一导轨移动，所述控制装置与所述第一传动系统与电连接，以控制所述第一传动系统工作。

可选地，所述第一传动系统包括第一丝杠和用于驱动所述第一丝杠旋转的第二驱动部件；

所述第一滑块开设有与所述第一丝杠配合的螺孔，所述第一丝杠设置于所述第一滑块上的螺孔中，并与所述第一导轨平行，所述控制装置与所述第二驱动部件电连接。

可选地，所述行走架的底部设置有行走轮，所述控制装置设置于所述行走架上，所述控制装置与所述激光投线仪电连接，以控制所述激光投线仪工作。

可选地，所述标定板支架上设置有第二传动系统以及均竖直设置的第三导轨和第四导轨，所述第三导轨上设置有第三滑块，所述第四导轨上设置有第四滑块，所述标定板固定在所述第三滑块和所述第四滑块上，

所述第二传动系统与所述第三滑块连接，以驱动所述第三滑块沿所述第三导轨移动，所述控制装置与所述第二传动系统与电连接，以控制所述第二传动系统工作。

可选地，所述第二传动系统包括第二丝杠和用于驱动所述第二丝杠旋转的第三驱动部件；

所述第三滑块开设有与所述第二丝杠配合的螺孔，所述第二丝杠设置于所述第三滑块上的螺孔中，并与所述第三导轨平行，所述控制装置与所述第三驱动部件电连接。

可选地，标定板支架包括支座和插接在所述支座上的条形架，所述支座的安装平面固定在所述第二连接板上；所述第三导轨和所述第四导轨均设置于所述条形架上。

本实用新型提供的车辆摄像头标定装置由平行度调节组件承载测距仪、激光投线仪以及标定板支架，而平行度调节组件采用电控的方式进行调控，保证了调控精度，标定板的方位准确，而且还使得操作更方便便捷，大大提高了车辆摄像头标定效率。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式中车辆摄像头标定装置的立体示意图；

图2是图1的爆炸视图；

图3是图1中车辆摄像头标定装置的主视图；

图4是图1中车辆摄像头标定装置的左视图；

图5是本实用新型一实施方式中平行度调节组件的爆炸示意图；

图6是本实用新型一实施方式中底盘的立体示意图；

图7是本实用新型一实施方式中标定板后面相关结构的立体示意图；

图8是本本实用新型一实施方式中车辆摄像头标定装置使用的状态图。

附图标记：

10-底盘；11-行走架；12-第一导轨；121-第一滑块；13-第二导轨；131-第二滑块；14-第一丝杠；15-第二驱动部件；16-行走轮；

20-平行度调节组件；21-第一驱动部件；22-T型行星减速器；

23-可旋转安装组件；231-第一连接板；232-轴承；233-第二连接板；

24-测距仪；25-测距仪安装架；

30-标定板支架；31-第三导轨；311-第三滑块；32-第四导轨；321-第四滑块；33-第二丝杠；34-第三驱动部件；35-支座；36-条形架；

40-激光投线仪；

50-标定板；

60-控制装置；

70-测距基准板；

80-车辆。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参阅图1和图2，本实施方式提供一种车辆摄像头标定装置，包括：底盘10、平行度调节组件20、标定板支架30、激光投线仪40，控制装置60以及设置于所述标定板支架30上的标定板50。

其中，所述平行度调节组件20包括水平转动系统和设置于所述水平转动系统上的两个用于测量距离车身距离的测距仪24，所述控制装置60与所述水平转动系统电连接，以控制所述水平转动系统转动，所述测距仪24、激光投线仪40以及标定板支架30均连接于所述水平转动系统上，并能够随所述水平转动系统同步旋转；两个所述测距仪24之间的连线平行于所述标定板50所在的平面。平行度调节组件20用于调节标定板50与车辆平行，本方案采用的原理是利用两个测距仪24测量距离车身的距离，两个测量点之间的连线应平行于车辆的横向，当两个测距仪24测量的距离相等时说明两个测距仪24之间的连线与车辆的横向平行，相应的，标定板50也与车辆的横向平行。上述方案通过设置控制装置60自动控制水平转动系统旋转，可以是简化操控过程、而且采用电控的方式进行转动，运行更稳定。

测距仪24可以是仅仅显示数据，操作者通过观察数据的变化遥控控制装置60，当观察到两个测距仪24的数值相等时，控制水平转动系统停止转动。两个测距仪24也可以与控制装置60电连接，在控制装置60中设定好程序，两个测距仪24测得的数据直接传输到控制装置60，当两个数值相等时，控制装置60自动控制水平转动系统停止转动。采用这种方案，在车辆摄像头标定时候可以一个人直接操控，节省人工，提高效率。

其中，辆摄像头标定装置在使用的状态下，标定板支架30处于竖直状态，具体可参阅图3和图4，标定板50与标定板支架30平行，标定板50所在的平面垂直于地面。

参阅图5，在一个具体的实施例中，所述水平转动系统包括第一驱动部件21、T型行星减速器22以及可旋转安装组件23；所述控制装置60与所述第一驱动部件21电连接，以控制所述第一驱动部件21工作；所述第一驱动部件21与所述T型行星减速器22的输入轴连接，以驱动所述T型行星减速器22旋转；所述T型行星减速器22输出轴的第一端与所述可旋转安装组件23连接，以控制所述可旋转安装组件23旋转，所述可旋转安装组件23设置于所述底盘10上，所述激光投线仪40和标定板支架30均连接于所述可旋转安装组件23；所述T型行星减速器22输出轴的第二端与两个所述测距仪24连接；所述T型行星减速器22的输入轴和输出轴通过斜齿轮啮合传动。

T型行星减速器22本身可以选用现有技术中的符合尺寸要求的减速器，这种减速器的输出轴两端均露出，本方案利用该结构特点将T型行星减速器22的两端分别连接可旋转安装组件23和测距仪24，不但实现了测距仪24、激光投线仪40和标定板支架30的同步旋转，而且使得水平转动系统转动得更稳定，而且第一驱动部件21具有自锁功能，在调整好标定板50的位置后无需另外对水平转动系统锁定，从而简化操作，提高了工作效率。

在一个具体的实施例中，所述可旋转安装组件23包括第一连接板231、轴承232以及第二连接板233；所述第一连接板231设置于所述底盘10上，所述轴承232连接于所述第一连接板231和所述第二连接板233之间，所述T型行星减速器22输出轴的第一端穿过所述第一连接板231和所述轴承232的中心孔与所述第二连接板233连接；所述标定板支架30和所述激光投线仪40均设置于所述第二连接板233上，并能够随所述第二连接板233同步旋转。第一连接板231与底盘10上可采用螺栓固定在一起，第一连接板231由于具有较大的接触面，从而保证安装的稳定性，第二连接板233可以承载其他部件，例如标定板支架30和激光投线仪40，保证标定板支架30的稳定安装，并留有充足的空间供激光投线仪40安装。通过轴承232的连接使得第一连接板231和第二连接板233相对转动地更平稳。

结合参阅图3，对于两个测距仪24，可以通过一个测距仪安装架25来安装，具体地：所述T型行星减速器22输出轴的第二端设置有测距仪安装架25，所述测距仪安装架25的长度方向与所述标定板50所在的平面平行，两个所述测距仪24对称地设置于所述测距仪安装架25的两端。测距仪安装架25的长度越长，则标定板50与车辆的平行度越精确。

参阅图6，本实施方式中的底盘10包括行走架11、设置于所述行走架11上的互相平行的第一导轨12和第二导轨13、设置于所述第一导轨12上的第一滑块121、设置于所述第二导轨13上的第二滑块131以及第一传动系统；所述第一连接板231固定在所述第一滑块121和所述第二滑块131上，所述第一传动系统与所述第一滑块121连接，以驱动所述第一滑块121沿所述第一导轨12移动，所述控制装置60与所述第一传动系统与电连接，以控制所述第一传动系统工作。第一导轨12和第二导轨13均用于第一连接板231移动的导向，保证移动的平稳性。

具体地，所述第一传动系统包括第一丝杠14和用于驱动所述第一丝杠14旋转的第二驱动部件15；所述第一滑块121开设有与所述第一丝杠14配合的螺孔，所述第一丝杠14设置于所述第一滑块121上的螺孔中，并与所述第一导轨12平行，所述控制装置60与所述第二驱动部件15电连接。丝杠传动具有传动精准平稳的特点，很好地结合到本实施方式中，使得装置整体稳定性进一步提高。

在本实施方式中，所述行走架11的底部设置有行走轮16，所述控制装置60设置于所述行走架11上，所述控制装置60与所述激光投线仪40电连接，以控制所述激光投线仪40工作。激光投线仪40由控制装置60控制，可进一步提高自动化程度，便于人员操作。当然，激光投线仪40也可以单独由人控制。

结合图7，所述标定板支架30上设置有第二传动系统以及均竖直设置的第三导轨31和第四导轨32，所述第三导轨31上设置有第三滑块311，所述第四导轨32上设置有第四滑块321，所述标定板50固定在所述第三滑块311和所述第四滑块321上，所述第二传动系统与所述第三滑块311连接，以驱动所述第三滑块311沿所述第三导轨31移动，所述控制装置60与所述第二传动系统与电连接，以控制所述第二传动系统工作。标定板50通过第三导轨31和第四导轨32设置在标定板支架30上可以实现标定板50在竖直方向上上下移动，有利于调整标定板50的位置，方便车辆摄像头的捕捉。同样，双导轨的设置也有利于标定板50上下移动的稳定。

进一步，所述第二传动系统包括第二丝杠33和用于驱动所述第二丝杠33旋转的第三驱动部件34；所述第三滑块311开设有与所述第二丝杠33配合的螺孔，所述第二丝杠33设置于所述第三滑块311上的螺孔中，并与所述第三导轨31平行，所述控制装置60与所述第三驱动部件34电连接。标定板50同样采用丝杠传动的方式驱动，所先用的配件可以和第一传动系统完全相同或者部分相同，有利于装置的安装调试。本实施方式中的第一驱动部件21、第二驱动部件15以及第三驱动部件34均可采用电机，并均具有自锁功能，在调整好位置后即可自锁，保证使用的高效性。

进一步参阅图2，标定板支架30包括支座35和插接在所述支座35上的条形架36，所述支座35的安装平面固定在所述第二连接板233上；所述第三导轨31和所述第四导轨32均设置于所述条形架36上。支座35作为一个中间连接件，即保证了与第二连接板233的稳定安装，又使得条形架36安装牢固。在本实施方式中，条形架36为“日”字形，本领域技术人员也可以根据结构稳定的要求设计其他结构的条形架36，在此不予详细介绍。

参阅图8，本实施方式提供的车辆摄像头标定装置使用过程如下：

①把此车辆摄像头标定装置放在车辆80前方或后方大概位置，调节行走轮16，行走轮16为可调高度的脚轮，使标定板50处在竖直位置，在图8中，可以根据需要，通过操作控制装置60，控制第三驱动部件34自动调节标定板50上下移动，使车装摄像头能完整清晰的看到标定板50上所有棋盘格。

②调节标定板50到需要的高度后，紧靠车身前轮或者后轮放置一个测距基准板70。控制装置60控制第一驱动部件21工作，驱动标定板50和两个测距仪24绕中轴线做旋转运动，当两个测距仪24数值相同时，证明两个测距仪24到车身距离相等，根据平行定理可以证明标定板棋盘格平面和测距基准板70平行，也就是标定板50和车身坐标系Y轴(图中垂直于纸面的方向，也可以理解为车辆的横向)平行。

③确定平行后控制装置60控制激光投线仪40点亮，激光投线仪40投射出的线为激光十字线，十字竖线和车身坐标系Z轴平行且竖线和标定板中轴线重合，这时控制装置60控制第二驱动部件15工作，使得平行度调节组件20整体左右移动，通过左右移动使其与车身坐标原点对齐，这时导轨和驱动部件自锁，显示屏幕上显示出标定板50和车身坐标系原点的距离。记录距离值后进入下一步骤，即用标定软件通过摄像头抓拍照片，然后把坐标值输入标定软件中得出摄像头外参。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种车辆摄像头标定装置，其特征在于，包括：底盘、平行度调节组件、标定板支架、激光投线仪，控制装置以及设置于所述标定板支架上的标定板；

所述平行度调节组件包括水平转动系统和设置于所述水平转动系统上的两个用于测量距离车身距离的测距仪，

所述控制装置与所述水平转动系统电连接，以控制所述水平转动系统转动，所述测距仪、激光投线仪以及标定板支架均连接于所述水平转动系统上，并能够随所述水平转动系统同步旋转；两个所述测距仪之间的连线平行于所述标定板所在的平面。

2.根据权利要求1所述的车辆摄像头标定装置，其特征在于，所述水平转动系统包括第一驱动部件、T型行星减速器以及可旋转安装组件；

所述控制装置与所述第一驱动部件电连接，以控制所述第一驱动部件工作；

所述第一驱动部件与所述T型行星减速器的输入轴连接，以驱动所述T型行星减速器旋转；

所述T型行星减速器输出轴的第一端与所述可旋转安装组件连接，以控制所述可旋转安装组件旋转，所述可旋转安装组件设置于所述底盘上，所述激光投线仪和标定板支架均连接于所述可旋转安装组件；所述T型行星减速器输出轴的第二端与两个所述测距仪连接；

所述T型行星减速器的输入轴和输出轴通过斜齿轮啮合传动。

3.根据权利要求2所述的车辆摄像头标定装置，其特征在于，所述可旋转安装组件包括第一连接板、轴承以及第二连接板；

所述第一连接板设置于所述底盘上，所述轴承连接于所述第一连接板和所述第二连接板之间，所述T型行星减速器输出轴的第一端穿过所述第一连接板和所述轴承的中心孔与所述第二连接板连接；

所述标定板支架和所述激光投线仪均设置于所述第二连接板上，并能够随所述第二连接板同步旋转。

4.根据权利要求3所述的车辆摄像头标定装置，其特征在于，所述T型行星减速器输出轴的第二端设置有测距仪安装架，所述测距仪安装架的长度方向与所述标定板所在的平面平行，两个所述测距仪对称地设置于所述测距仪安装架的两端。

5.根据权利要求3所述的车辆摄像头标定装置，其特征在于，所述底盘包括行走架、设置于所述行走架上的互相平行的第一导轨和第二导轨、设置于所述第一导轨上的第一滑块、设置于所述第二导轨上的第二滑块以及第一传动系统；

所述第一连接板固定在所述第一滑块和所述第二滑块上，所述第一传动系统与所述第一滑块连接，以驱动所述第一滑块沿所述第一导轨移动，所述控制装置与所述第一传动系统与电连接，以控制所述第一传动系统工作。

6.根据权利要求5所述的车辆摄像头标定装置，其特征在于，所述第一传动系统包括第一丝杠和用于驱动所述第一丝杠旋转的第二驱动部件；

所述第一滑块开设有与所述第一丝杠配合的螺孔，所述第一丝杠设置于所述第一滑块上的螺孔中，并与所述第一导轨平行，所述控制装置与所述第二驱动部件电连接。

7.根据权利要求5所述的车辆摄像头标定装置，其特征在于，所述行走架的底部设置有行走轮，所述控制装置设置于所述行走架上，所述控制装置与所述激光投线仪电连接，以控制所述激光投线仪工作。

8.根据权利要求5所述的车辆摄像头标定装置，其特征在于，所述标定板支架上设置有第二传动系统以及均竖直设置的第三导轨和第四导轨，所述第三导轨上设置有第三滑块，所述第四导轨上设置有第四滑块，所述标定板固定在所述第三滑块和所述第四滑块上，

所述第二传动系统与所述第三滑块连接，以驱动所述第三滑块沿所述第三导轨移动，所述控制装置与所述第二传动系统与电连接，以控制所述第二传动系统工作。

9.根据权利要求8所述的车辆摄像头标定装置，其特征在于，所述第二传动系统包括第二丝杠和用于驱动所述第二丝杠旋转的第三驱动部件；

所述第三滑块开设有与所述第二丝杠配合的螺孔，所述第二丝杠设置于所述第三滑块上的螺孔中，并与所述第三导轨平行，所述控制装置与所述第三驱动部件电连接。

10.根据权利要求8所述的车辆摄像头标定装置，其特征在于，标定板支架包括支座和插接在所述支座上的条形架，所述支座的安装平面固定在所述第二连接板上；所述第三导轨和所述第四导轨均设置于所述条形架上。

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