CN216871239U - 一种红外相机标定工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种红外相机标定工具，包括标定板、光源架、底座和加热器，所述标定板由红外辐射陶瓷和隔热玻璃两种材质组成，两种材质按照一定的规律拼凑出特定的图案形状，所述光源架可拆卸的安装于底座上，光源架的上侧具有向内倒的侧板，侧板上安装光源，所述底座上开设方孔，所述加热器为板状，安装在方孔的底部，所述底座的侧面开设插槽，标定板通过插槽插入到底座中，本实用新型的有益效果：一体式标定工具，集成标定板与光源，减少额外购置标定光源的成本；光源可提供可见光和红外辐射，实现一般相机与红外相机标定作业；可替换标定模板，不同图案阵列的标定板满足不同的作业要求，并且通过磁条与底座相连接，易于替换且固定牢固。

Description

一种红外相机标定工具

技术领域

本实用新型属于相机标定技术领域，具体涉及一种红外相机标定工具。

背景技术

在图像测量过程以及机器视觉应用中，为了确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数。在大多数条件下这些参数必须通过实验和计算才能得到，这个求解参数的过程就称之为相机标定。

无论是在图像测量或者机器视觉应用中，相机参数的标定都是非常关键的环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。因而，提高相机标定的精确度是目前相机标定的工作重点。目前比较常见的普通光学成像系统的标定工具的设计已经比较完善和成熟。相比之下，红外相机标定具有定位精度高、延迟低、采样率高、动作捕捉准确等优点，且红外相机标定可以用于各种复杂的工况下，稳定性很高。但是目前来看红外相机标定的技术还未普及，因为红外相机不能获取普通光学系统标定的特征，无法使用普通相机的标定工具进行标定作业。因此，如何设计出精确的红外标定工具是红外成像领域研究的热点之一。

目前红外相机标定作业多采用两种方案，一种是红外光源和红外反射陶瓷标定板相互配合，红外光源提供红外辐射由红外反射陶瓷标定板反射进红外相机，完成标定作业。这种方案的成本较高，且作业所需设备较为繁琐，会出现调整困难，精度较低的问题。另一种是红外发光二极管型标定板方案，这种方案可以省去红外光源，直接在平面板材上按一定形状布置红外发光二极管，通过二极管发出红外热辐射，在相机内清晰成像，但是这种方案具有一定的局限性，且成本较高，不便于使用。

实用新型内容

针对现有技术中红外标定作业需要提供红外环形光源，增加额外的作业量和成本，无法同时满足红外标定和一般可见光相机标定的任务需求的问题，提供了一种红外相机标定工具。

一种红外相机标定工具，包括标定板、光源架、底座和加热器，所述标定板由红外辐射陶瓷和隔热玻璃两种材质组成，两种材质按照一定的规律拼凑出特定的图案形状，

所述光源架可拆卸的安装于底座上，光源架的上侧具有向内倒的侧板，侧板上安装光源，

所述底座上开设方孔，方孔为盲孔，所述加热器为板状，安装在方孔的底部，

所述底座的侧面开设插槽，标定板通过插槽插入到底座中，使标定板的图案位于方孔中，所述标定板位于加热器的上方位置，

所述标定板的下部安装磁条，插槽内部安装磁性相反的磁条。

其中，所述光源架左右对称的设置于方孔的两侧。

其中，标定板有三种不同的图案，由红外辐射陶瓷和隔热玻璃两种材质拼凑出等间距实心圆阵列图案、国际象棋盘图案和条纹图案。

其中，所述加热器为陶瓷加热器。

其中，所述光源为红外光源。

本实用新型的有益效果：

1.一体式标定工具，集成标定板与光源，减少额外购置标定光源的成本；

2.光源可提供可见光和红外辐射，实现一般相机与红外相机标定作业；

3.可替换标定模板，不同图案阵列的标定板满足不同的作业要求，并且通过磁条与底座相连接，易于替换且固定牢固；

4.加热陶瓷板加热标定板，在没有光源的情况下也可以进行红外相机的标定作业。

附图说明

图1为本实用新型的标定工具的立体图；

图2为图1的分解视图；

图3为图1的剖视图；

图4为标定板示意图；

图5为标定板示意图；

图6为标定板示意图；

图7为本实用新型无光源标定工作示意图；

图8为本实用新型有光源标定工作示意图。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，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。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。

参见图1-图8，本实施例提供一种红外相机标定工具。

红外相机用标定工具包括标定板1、光源架2、底座3、加热器4。

图4-6所示为三种图案样式的标定板1，一种是国际象棋棋盘的图案，一种是条纹图案，一种是等间距实心圆阵列图案。标定板角点的形状不同可以判断标定板的方向。同时可以应用于不同要求的标定作业。标定板由两种材质构成，一种是红外辐射陶瓷，一种是隔热玻璃。图中白色指示部分标定板的材料为红外辐射陶瓷，图中黑色指示部分的材料为隔热玻璃。颜色，只是为了指示标定板的材质分布，并不是真的颜色显示。陶瓷加热器加热过程中，由于两种材料比热容差异会导致表面出现温度差，即可在红外相机内形成清晰图形。红外光源工作时，由于红外辐射陶瓷可反射红外光，而隔热玻璃无法反射红外光，红外相机也可识别出清晰的图形完成标定作业。

光源架2，与底座3可拆卸连接，光源架2的上侧具有向内倒45°的侧板22，侧板22上安装光源21。可拆卸式光源架，在外部光照情况不理想的情况下可提供可见光或红外辐射，满足不同任务要求的标定作业。

底座3，用于固定光源架和标定板。底座中部开设方孔31，侧面开设插槽32，标定板1插入插槽32中。方孔31为盲孔，标定板1上的图案位于方孔31中。

加热器4，恒压恒流加热器，为陶瓷加热器，可以使标定板均匀加热。设置于底座3的盲孔中的最底部，并位于标定板1的下方位置。

电源线5与加热器4电连接，连接电源，为加热器4供电。

原理说明：

本发明有两种工作模式，如图7所示，第一种工作模式为陶瓷加热器4将标定板1进行加热，标定板因材料不同会产生一定温差，红外相机识别到不同的红外辐射，便可得到清晰的图形。

如图8所示，第二种工作模式为光源架2上的红外光源21单独工作发出红外辐射，标定板1反射来自光源架上的红外辐射，由红外相机识别红外辐射信号，从而转化为图形信号。

除此之外，此发明还可用于可见光相机标定，在外界光源充足的情况下，可将光源架2拆下，配合普通相机即可实现一般标定作业。在外界光线不足的情况下，可由光源架2提供可见光，从而完成标定任务。

与红外相机配合可用于红外相机标定作业。通过恒流稳压加热板对标定板进行均匀加热，标定板上不同材料的图案阵列产生温差，即可在红外相机中清晰成像，提供有效特征点完成标定作业。可拆卸光源架，可提供可见光和红外辐射，在光源不足的情况下可以对标定板进行补光。

一般相机标定作业和红外相机标定作业均可使用，用于一般相机标定时光源架可补充可见光，用于红外相机标定时可通过陶瓷加热板使标定板均匀加热或标定板反射光源架提供的红外辐射两种方式实现红外相机的标定作业。

提供不同样式标定模板，包括等间距实心圆阵列图案标定板、国际象棋盘图案标定板、条纹图案标定板，标定板的下部安装磁条，与标定工具底座内部磁性相反，方便拆卸并可起到固定标定板的作用。

本申请可以同时满足可见光相机标定和红外相机标定的作业任务，光源与标定板座为一体可拆卸式，简化标定工具，减少作业量。加热标定板与红外辐射两种方式提供红外相机标定的基本需求，增加作业稳定性与多样性。标定板与标定板底座通过磁条连接，易于拆卸且固定牢靠。可替换式标定板满足多种标定作业要求。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顺时针”和“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上实施方式只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述实施方式限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种红外相机标定工具，其特征在于，包括标定板、光源架、底座和加热器，所述标定板由红外辐射陶瓷和隔热玻璃两种材质组成，两种材质按照一定的规律拼凑出特定的图案形状，

所述光源架可拆卸的安装于底座上，光源架的上侧具有向内倒的侧板，侧板上安装光源，所述底座上开设方孔，方孔为盲孔，所述加热器为板状，安装在方孔的底部，

所述底座的侧面开设插槽，标定板通过插槽插入到底座中，使标定板的图案位于方孔中，所述标定板位于加热器的上方位置，

所述标定板的下部安装磁条，插槽内部安装磁性相反的磁条。

2.如权利要求1所述的红外相机标定工具，其特征在于，所述光源架左右对称的设置于方孔的两侧。

3.如权利要求1所述的红外相机标定工具，其特征在于，标定板有三种不同的图案，由红外辐射陶瓷和隔热玻璃两种材质拼凑出等间距实心圆阵列图案、国际象棋盘图案和条纹图案。

4.如权利要求1所述的红外相机标定工具，其特征在于，所述加热器为陶瓷加热器。

5.如权利要求1所述的红外相机标定工具，其特征在于，所述光源为红外光源。

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