[发明专利]二维标定板、三维标定体、相机系统及相机标定方法、标定支撑架

说明书

本发明涉及用于相机标定的二维标定板、三维标定体、相机系统及相机标定方法、标定支撑架。本发明提供一种用于相机标定的二维标定板，包括基板，所述基板设置有：多个特征元素，其以阵列的方式分布在所述基板上；发光体，其与所述特征元素一一对应地设置以用于点亮相应的特征元素，所述发光体具有可调节的亮度、颜色和/或发光频率；和控制电路，其控制所述发光体的点亮和熄灭、以及控制发光体的亮度、颜色和/或发光频率。

技术领域

本发明涉及视觉检测领域，更具体地，涉及用于相机标定的二维标定板、三维标定体、相机系统及相机标定方法。

背景技术

随着相机的普及，视觉检测技术越来越受到社会的重视。视觉检测技术是指通过机器视觉产品（例如相机）将被摄目标转换成图像信号，再经由图像处理系统将图像信号转变成数字化信号，从而抽取出被摄目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。视觉检测系统中相机内外部参数的获取直接决定视觉检测技术的测量与定位精度。为了精确标定相机从而获得高质量的测量与定位精度，除了要不断提高和完善标定算法之外，设计精确、实用性强的标定板也是必不可少的。

现有技术中的标定板一般被构造为二维平板，其上以打印或刻印的方式设置有一定数量的标定点。通常标定板的背景呈现为白色，而标定点呈现为黑色。在标定过程中，先以第一位置和角度放置标定板，然后外部光源对标定板进行照射且相机对被照射的标定板进行拍照。然后，操作人员变换标定板的位置和角度，继续拍照。在此过程中，对标定板的位置和角度有专业要求，因此增加了操作难度。而且，由于光照角度的不同，标定板上不同的标定点会产生强度不同的光线，当强度太大时，标定图像上的标定点的大小不一定与实际标定板上的标定点的尺寸相符，从而影响了相机参数的标定精度。另外，外部光源会照亮所有标定点，这不利于标定板在不同相机系统之间的扩展应用。

如上述，现有标定方法对环境（颜色、光照等）和操作者的要求很高，这使得诸如车载相机、交通拍照相机等需要在户外进行的标定过程难度增加、精度下降，很难清晰地拍摄标定板。另外，标定板应用方式单一，不利用扩展应用于各种不同类型的相机标定中。

发明内容

本发明针对上述问题，本发明提供一种用于相机标定的二维标定板，包括基板，所述基板设置有：多个特征元素，其以阵列的方式分布在所述基板上；发光体，其与所述特征元素一一对应地设置以用于点亮相应的特征元素，所述发光体具有可调节的亮度、颜色和/或发光频率；和控制电路，其控制所述发光体的点亮和熄灭、以及控制发光体的亮度、颜色和/或发光频率。

根据一个方面，所述特征元素为圆形、方形或十字形，且所述特征元素以彼此等距的方式排列。

根据一个方面，所述控制电路对多个特征元素中的每一个进行编码，并控制所述特征元素中的每一个按照编码被点亮，所述相机在所述特征元素中的至少一者被点亮时进行拍照。

根据一个方面，本发明提供一种用于相机标定的三维标定体，包括基体，所述基体设置有：多个特征元素，其以阵列的方式分布在所述基体上；发光体，其与所述特征元素一一对应地设置以用于点亮相应的特征元素，所述发光体具有可调节的亮度、颜色和/或发光频率；和控制电路，其控制所述发光体的点亮和熄灭、以及控制发光体的亮度、颜色和/或发光频率。

根据一个方面，所述特征元素为圆形、方形或十字形，且所述特征元素以彼此等距的方式排列。

根据一个方面，所述控制电路对多个特征元素中的每一个进行编码，并控制所述特征元素中的每一个按照编码被点亮，所述相机在所述特征元素中的至少一者被点亮时进行拍照。

根据一个方面，本发明提供一种相机系统，包括：相机；和对所述相机进行标定的上述二维标定板或三维标定体。

根据一个方面，所述控制电路对特征元素进行编码，并控制所述特征元素按照编码被点亮，所述相机在所述特征元素被点亮时进行拍照。