一种用于立体视觉测量的线阵相机标定装置及标定方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108198224A(43)申请公布日2018.06.22(21)申请号201810213905.5(22)申请日2018.03.15(71)申请人中国铁道科学研究院地址100081北京市海淀区大柳树路2号申请人中国铁道科学研究院基础设施检测研究所北京铁科英迈技术有限公司(72)发明人周威韩庐平汪海瑛戴鹏杨志鹏时菁李丁傅强张翼薛宪堂(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人朱坤鹏(51)Int.Cl.G06T7/80(2017.01)权利要求书2页说明书7页附图7页(54)发明名称一种用于立体视觉测量的线阵相机标定装置及标定方法(57)摘要本发明公开了一种用于立体视觉测量的线阵相机标定装置及标定方法，在以X、Y、Z轴为坐标轴的空间直角坐标系中，所述用于立体视觉测量的线阵相机标定装置包括光学导轨(1)和标定架组件(3)，光学导轨(1)的长度方向与X轴平行，标定架组件(3)含有依次连接的固定直杆(31)、滑动直杆(32)和标定直条(33)，固定直杆(31)与Z轴平行，光学导轨(1)上设有多个用于安装线阵相机(21)的相机安装座(2)，标定直条(33)的工作面上设有标定特征点阵列。该用于立体视觉测量的线阵相机标定装置及标定方法实现了对用于立体视觉测量的多个线阵相机的快速、高精度全局标定，提高了立体视觉测量系统的测量精度。CN108198224ACN108198224A权利要求书1/2页1.一种用于立体视觉测量的线阵相机标定装置，其特征在于，在以X、Y、Z轴为坐标轴的空间直角坐标系中，所述用于立体视觉测量的线阵相机标定装置包括光学导轨(1)和标定架组件(3)，光学导轨(1)的长度方向与X轴平行，标定架组件(3)含有依次连接的固定直杆(31)、滑动直杆(32)和标定直条(33)，固定直杆(31)与Z轴平行，固定直杆(31)与光学导轨(1)连接，固定直杆(31)与滑动直杆(32)平行，滑动直杆(32)能够沿Z轴方向运动，标定直条(33)与X轴平行，光学导轨(1)上设有多个用于安装线阵相机(21)的相机安装座(2)，标定直条(33)的工作面朝向相机安装座(2)，标定直条(33)的工作面内设有标定特征点阵列。2.根据权利要求1所述的用于立体视觉测量的线阵相机标定装置，其特征在于，沿Y轴方向，光学导轨(1)位于固定直杆(31)和相机安装座(2)之间，滑动直杆(32)位于固定直杆(31)和标定直条(33)之间，光学导轨(1)和滑动直杆(32)位于固定直杆(31)的同一侧。3.根据权利要求1所述的用于立体视觉测量的线阵相机标定装置，其特征在于，光学导轨(1)和标定直条(33)均呈水平状态，固定直杆(31)和滑动直杆(32)均呈竖直状态，固定直杆(31)的下端与光学导轨(1)连接固定，滑动直杆(32)与固定直杆(31)滑动连接，滑动直杆(32)固定于固定直杆(31)的上部。4.根据权利要求3所述的用于立体视觉测量的线阵相机标定装置，其特征在于，滑动直杆(32)位于光学导轨(1)的上方，固定直杆(31)内设有用于滑动直杆(32)滑动的滑槽，沿X轴方向，固定直杆(31)的下端位于光学导轨(1)的中点，滑动直杆(32)的上部位于标定直条(33)的中点。5.根据权利要求3所述的用于立体视觉测量的线阵相机标定装置，其特征在于，光学导轨(1)上设有两个相机安装座(2)，两个相机安装座(2)位于光学导轨(1)的同一侧，相机安装座(2)内设有线阵相机(21)，线阵相机(21)的镜头朝向标定直条(33)。6.根据权利要求1所述的用于立体视觉测量的线阵相机标定装置，其特征在于，固定直杆(31)上设有能够测量标定直条(33)与光学导轨(1)之间距离的刻度标尺或光栅尺，光学导轨(1)上设有能够测量标定直条(33)与光学导轨(1)之间距离的激光测距仪或激光跟踪仪。7.根据权利要求1所述的用于立体视觉测量的线阵相机标定装置，其特征在于，标定直条(33)的工作面与X轴和Y轴所在的平面平行，该标定特征点阵列为多个间隔设置的条柱(331)，所述多个间隔设置的条柱(331)沿X轴方向依次排列，每个条柱(331)的大小和形状均相同，条柱(331)的长度方向与Y轴方向相同，相邻的两个条柱(331)之间的距离相等。8.根据权利要求1所述的用于立体视觉测量的线阵相机标定装置，其特征在于，标定直条(33)的工作面与X轴和Y轴所在的平面平行，该标定特征点阵列为多个间隔设置的黑色条形图案(332)，所述多个间隔设置的黑色条形图案(332)沿X轴方向依次排列，每个黑色条形图案(332)的大小和形状均相同，黑色条形图案(332)的长度方向与Y轴方向相同，相邻的两个黑色条形图案(332)之间的距离相等。9.