器103的数量有多个例如2-10个，优选分布在所述工业摄 像头周围。
[0100] 优选的，所述激光投射器103数量为4个，两两布置在所述工业摄像头的两侧。
[0101] 本发明的定标仪的主板105采用的电路主要包括Ul，Ul为通讯芯片，用于处理测 得的数据。通过Ul芯片可以和电脑建立通讯，实现数据传输，优选将实时测得的数据传递 至眼动仪设备。
[0102] 所述定标仪的主板105还包括插针接口，具体包括四个激光投射器，分别为第一 激光投射器接口 111a、第二激光投射器接口 111b、第三激光投射器接口Illc和第四激光投 射器接口Illd;还包括角度传感器的接口 112。具体如图Ib所示。
[0103] 优选的，传递数据采用无线方式，或者采用USB2. 0或USB3. 0通用传输协议，无需 用户自己定义协议，方便易用。
[0104] 本发明的定标仪的角度传感器104还包括P2接口，所述P2接口用于连接所述角 度传感器和所述主板的主芯片，主芯片通过对所述角度传感器得到的数据（例如16位进制 数据）进行处理。从而得到角度数据。
[0105] 优选的，所述角度传感器104使用的芯片是ADXL345,此芯片直接输出数字信号， 16位数据，得到16位的16进制数后通过转换来合成角度数据。可选的，角度传感器还可以 采用MPU9250来实现角度的倾角计算。
[0106] 优选的，在校准眼动仪110的过程中，眼动仪110可以上下调整，角度传感器104 的数值也会相应的变化。
[0107] 本发明的接口板106用于连接主板105上的传感器和通讯。包括摄像头USB接口 线107a和激光灯USB接口线107b。接口板还包括电源输入端112,用于连接电源供给定标 仪设备电源。
[0108] 优选的，所述USB接口线107包括至少一个摄像头USB接口 107a和一个激光灯 USB控制接口 107b。如图Ib所示。
[0109] 优选的，摄像头USB接口线107a用于连接电脑，采集的图像同步到电脑中；激光灯 USB接口线107b，插入USB连接线，用于控制定标仪的激光灯。上述的硬件操作均通过电脑 软件来控制。
[0110] 优选的，所述供电方式包括USB供电方式和DC供电方式。
[0111] 在本发明的定标方法的另一个实施例中，本发明的定标方法还可以利用近似激光 灯的装置和摄像头的搭配来完成。
[0112] 图6示出了利用本发明的基于激光算法的全自动眼动追踪测距定标仪对被定标 物进行定标的方法实例的流程图。
[0113] 如图6所示，本发明的基于激光算法的全自动眼动追踪测距定标仪的测量步骤流 程图，包括：
[0114] 在步骤205,安装所述定标仪；
[0115] 在步骤210,将所述定标仪前端的激光投射器对准幕布，开启激光灯并投射与幕布 上；
[0116] 在步骤215,通过软件启动工业摄像头摄取激光投影在幕布上的图片；
[0117] 在步骤220,根据相对坐标的算法算出幕布的大小尺寸（下文实施例中将具体阐 述幕布大小尺寸的计算方法）；
[0118] 在步骤225,保存步骤220中计算出的数据；
[0119] 在步骤230,所述角度传感器根据角度的变化实时传送角度数据；在被定标物校 准的过程中，角度传感器会根据角度的变化实时传送角度数据，直到被定标物校准完毕。
[0120] 图8a和图8b示出了一个幕布大小计算方法实例的示意图。
[0121] 通过定标仪系统获取无激光点的原始图像作为背景图像A，在同等环境下定标系 统在幕布上四个激光点的原始图像（后称激光图像）B，四个激光点可知道其顺序，在同等 环境下定标系统获取屏幕上的点形成的原始图像C(屏幕上水平两点的占幕布宽的90%， 垂直两点的占幕布高的90% )。
[0122] 接下来，进行背景减除，在本系统中，我们只对四个激光点和幕布上的点感兴趣， 背景在本系统中为噪声干扰且在B、C中，背景图像都是固定的图像A，使用激光图像减去背 景图像，剩下的大致就是目标图像I，使用屏幕点图像减去背景图像，剩下的大致就是目标 图像J。
[0123] I=B-A;
[0124] J=C-A0
[0125] 下一步，进行图像处理，在图像形成、传输、接收和处理过程中，不可避免的存在外 部干扰和内部干扰。这些随机干扰使得图像信号质量下降，本系统采用图像滤波和线性灰 度变换来改善图像的质量。首先将图像I、J转换为灰度图像，然后对图像进行平滑滤波，滤 波后将图像转换为二值图像。系统在转换为二值图像中，依据背景部分与目标图像在灰度 直方图中显现出来的二峰性，确定二值图像的阈值。
[0126] 为了得到准确的4个点的圆心处理，需要去掉目标中非标志圆，然后在计算标志 圆的质心。本系统采用对二值图像中不同的连通区域进行不同的编号，并以此来区分不同 的连通域，本系统采用8连通进行标记。
[0127] 设标签序号a= 0 ;已贴标签的个数为b= 0 ;然后对二值图像进行从上到下，从左 到右进行判断，判断灰度值是否为1，并判断其是否与已经贴过标签的属于同一个连通域， 如果是，贴为相同的标签，如果不是，贴一个新的标签，标签序号a=a+1 ;已贴标签的个数b =b+1 ;如果在同一个连通区域里有两个标签值，将大的标签值改为小的标签值，标签序个 数b=b-1 ;待标记结束后，判断是否满足a=b，如果不满足，表明已贴的标签不是连续标 号，这时候需要进行一个映射编码。将所有的不连续编号的标签校正为连续编号，完成整个 标记完成。
[0128] 标记完成后，计算每个连通域的面积，将面积从大到小进行排序，将排在第5位以 后（不包括第五位）的连通域里灰度值定义为〇,即删除了目标中非标圆对激光点圆心的影 响。
[0129] 计算每个标定的圆的圆心坐标，圆心坐标计算公式如下：
[0131] 其中f(x，y)是大小为M*N的连通区域，
[0132]设四个激光点的坐标分别为Il(xl，yl)、I2(x2,y2)、I3(x3,y3)、I4(x4,y4);
[0133]设四个幕布的坐标分别为Jl(xl，yl)、J2 (x2,y2)、J3 (x3,y3)、J4 (x4,y4)。
[0134] 接下来，建立非线性摄像机数学模型，针孔摄像机模型如图8a所示，通过此模型 得到的图像是倒立的，我们交换一下针孔平面和图像平面，得到的图像将不再是倒立的，定 标仪系统中存在着多个坐标系，如世界坐标系，摄像机坐标系，图像坐标系；在计算中取相 机的光学中心为摄像机坐标系的原点，以实际的上方为Y轴，通过光学中心指向实物的一 方为Z轴的正方向，根据x，y，z成右手关系确定X轴正方向。
[0135] 如图8b所示，对于每一幅摄像机得到的特定物体的图像，我么可以在摄像机坐标 上用旋转和平移来物体单的图像。
[0136] 从世界坐标系（xw，yw，zw)到摄像机坐标系（x，y，z)的变换为：
[0141](其中f?为焦距，Zw为摄像机到物体的距离，X为图像平面上物体的图像，Xw为实 际物体的大小）
[0142] 根据光学原理，摄像机坐标系（x，y，z)到图像平面坐标系的理想变化为：
[0144] 实际上，芯片的中心不在光轴上，存在水平偏差Cx，垂直偏差Cy，水平焦距fx，垂直 焦距fy。则实际中摄像机坐标系到图像平面坐标系的变换为：
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