[发明专利]一种红外及可见光摄像机同步标定装置及其标定方法

说明书

本发明公开了一种红外及可见光摄像机同步标定装置及其标定方法，所述红外及可见光摄像机用于采集红外辐射以形成同步的红外及可见光图像，所述红外及可见光摄像机同步标定装置包括标定板，所述标定板包括前板和背板，所述前板与所述背板贴合设置且所述背板用于产生红外辐射源所述前板包括遮挡红外区以及红外透射区，所述遮挡红外区域吸收所述红外辐射源部分热量以形成所述同步的红外及可见光图像的低温区域，所述红外透射区透射所述红外辐射源的全部热量以形成所述同步的红外及可见光图像的高温区域。本发明所提供的红外及可见光摄像机同步标定装置及其标定方法，能够解决现有的红外摄像机的标定装置复杂且成像效果较差的问题。

技术领域

本发明涉及红外摄像机技术领域，具体涉及一种红外及可见光摄像机同步标定装置及其标定方法。

背景技术

对于可见光摄像机的标定，常采用确定形状和尺寸的棋盘格标定板进行标定。

但与可见光摄像机可直接提取标定板的图像特征不同，红外摄像机的标定须根据被测物体发射的红外辐射进行特征提取、经过图形处理得到被测物的同步的红外及可见光图像。然而，场景物体温度分布不均和辐射率不同导致了同步的红外及可见光图像对比度低、细节信息不完善等缺点。因此，红外摄像机无法获取标定板的黑白颜色差异，即传统的可见光标定靶板无法直接应用于红外摄像机的标定，需要采取一些特殊的标定方法来对红外热成像样本进行采集。目前，为了让可见光标定板在红外摄像机视场中有明显的温差对比，常用的方法是将可见光标定板暴露在热光源下使其受热，选取特殊位置为基准，升温后的棋盘格标定板在红外摄像机的视场中可呈现黑白颜色对比的图像特征。但是这种方法难以准确提取角点位置或标志点中心坐标，成像效果较模糊，无法进行精确标定。也有研究者采取在电路板上印刷棋盘格的方法加工红外标靶，获得了优于文献的效果。张小玉等人根据不同导热体经过加热后产生的热辐射区不同的原理，制作了一个红外热成像集成标定箱，通过其加热后产生明显变化的热辐射区，实现了红外摄像机内外参数的标定。

根据以上国内外研究人员对于红外标定靶板的设计可看出，红外摄像机的标定需要借助外界热源或电器元件等来实现温差的明显对比。对于不同光谱波长、不同分辨率的可见光与红外摄像机联合标定的靶板预处理通常比较复杂，有些标定靶板的成像效果也不尽如人意。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红外及可见光摄像机同步标定装置及其标定方法，以解决现有的红外摄像机和可见光摄像机的同步标定装置复杂且成像效果较差的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

本发明提供一种红外及可见光摄像机同步标定装置，所述红外及可见光摄像机用于采集红外辐射以形成同步的红外及可见光图像，所述红外及可见光摄像机同步标定装置包括标定板，所述标定板包括前板和背板，所述前板与所述背板贴合设置且所述背板用于产生红外辐射源，所述前板包括遮挡红外区以及红外透射区，所述遮挡红外区吸收所述红外辐射源部分热量以形成所述同步的红外及可见光图像的低温区域，所述红外透射区透射所述红外辐射源的大部分热量以形成所述同步的红外及可见光图像的高温区域。

可选择地，所述前板构造为透光板且包括与所述背板贴合的第一分板和与所述第一分板相对设置的第二分板，所述第二分板包括多个编码标志点和多个非编码标志点，多个所述编码标志点和多个所述非编码标志点形成所述前板的红外透射区，所述前板中的其他区域为所述前板的遮挡红外区。

可选择地，所述第一分板和所述第二分板之间构造为镂空结构。

可选择地，所述背板构造为可控加热陶瓷板。

可选择地，所述可控加热陶瓷板连接有电源以及位于所述电源和所述可控加热陶瓷板之间的温度控制器，所述电源用于给所述可控加热陶瓷板提供电流，所述温度控制器用于调节所述电流大小。

可选择地，所述标定板为方形板。

本发明还提供一种基于上述红外及可见光摄像机同步标定装置的标定方法，所述标定方法包括：