汽车视觉检测系统的摄像机三维桁架标定靶标的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车视觉检测系统的摄像机三维桁架标定靶标，旨在解决现有三维标定物体积较大，加工复杂，无法获得空间坐标系内空间一般位置的三维数据点，难以实现实用性要求较高的现场标定的问题，汽车视觉检测系统的摄像机三维桁架标定靶标主要由靶丸(1)与连杆(2)组成，提供了一种结构简单、检测精度高、累积误差小、功能完整、操作简便、易于安装、通用性强、成本较低、性能可靠的可满足汽车检测行业对汽车车体进行视觉检测要求的汽车视觉检测系统的摄像机三维桁架标定靶标。
【专利说明】汽车视觉检测系统的摄像机三维桁架标定靶标
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种汽车工业领域的检验设备，更具体的说，它涉及一种汽车视觉检 测系统的摄像机三维桁架标定靶标。
【背景技术】
[0002] 为保证汽车的安全行驶，合理快速的检测汽车的超载超限和尺寸改装，进行汽车 的各项几何尺寸和角度的视觉测量是汽车检测领域的主要检测项目之一。目前，对汽车尺 寸和角度的测量主要停留在手工米尺测量，效率低，精度差，工作人员劳动强度大。采用机 器视觉测量技术对汽车几何参数进行非接触检测由于具有快速、准确和高可靠性等特点有 望解决以上技术瓶颈。由于三维标定物可通过一幅照片即可确定摄像机相面坐标与三维空 间坐标的转换矩阵，因此可以实现快速标定；同时三维标定物的标定精度要高于二维标定 物。但是由于现有三维标定物体积较大，加工复杂，难以实现实用性要求较高的现场标定； 同时现有三平面式标定靶标只能获得三个垂直坐标面内的三维数据点，无法获得空间坐标 系内空间一般位置的三维数据点。本发明采用连杆和靶丸组合的可分解结构，实现了三维 标定物的小型化，系统结构简单，便于加工和运输，可以获得空间坐标系内空间一般位置的 三维数据点，提高了标定结果的准确度并降低了二维标定物标定中迭代过程的计算量，对 汽车工业检测领域的技术进步具有重要意义。
【发明内容】
[0003] 本发明针对目前现有三维标定物体积较大，加工复杂，难以实现实用性要求较高 的现场标定的现状，提供了一种结构简单、检测精度高、累积误差小、功能完整、操作简便、 易于安装、通用性强、成本较低、性能可靠的可满足汽车检测行业对汽车车体进行视觉检测 要求的汽车视觉检测系统的摄像机三维桁架标定靶标。
[0004] 参阅图1至图3,为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现。本发 明所提供的汽车视觉检测系统的摄像机三维桁架标定靶标包括有靶丸与连杆。
[0005] 处于系统内部的靶丸与六个连杆螺纹固定连接，处于侧面内部的靶丸与五个连杆 螺纹固定连接，处于系统棱中部的靶丸与四个连杆螺纹固定连接，处于系统顶点的靶丸与 三个连杆螺纹固定连接。
[0006] 技术方案中所述的靶丸球形钢制零件并调质处理，靶丸表面发黑处理，靶丸在沿 过球心的三个相互垂直的轴线方向分别加工三个螺纹通孔。
[0007] 技术方案中所述的连杆钢杆加工而成的杆状零件并调质处理，连杆中部表面电镀 处理，连杆两端加工螺纹。
[0008] 本发明的有益效果是：
[0009] (1)本发明针对汽车视觉检测系统现场标定对标定系统重量轻、携带方便等要求， 采用多孔球形靶丸与连杆组合的方式完成标定系统的装配。因此使标定系统满足了便携小 尺寸的要求，降低三维标定系统运输使用的难度。
[0010] ⑵本发明的采用发黑的靶丸和电镀的连杆，两者灰度对比明显，易于图像处理和 目标识别，为标定过程增加了约束条件，提高了标定结果的精度。
[0011] (3)传统的三平面式三维标定靶标只能获得三个正交平面内的点，本发明的采用 球形靶丸可以获得三维空间内的全部三维点，提高了标定结果的准确度。
[0012] (4)本发明的主要零件采用标准量具钢进行加工，首先，标准型钢产量大，机械加 工工序少，制作简单，生产成本较低；其次，作为测量仪器的重要附件，采用标准型钢具有一 定的强度，能够在长期使用中不变形，保证测量的精度，可以满足国家标准对测量精度的要 求。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1是汽车视觉检测系统的摄像机三维桁架标定靶标的轴测图；
[0014] 图2是汽车视觉检测系统的摄像机三维桁架标定靶标的靶丸1的轴测图；
[0015] 图3是汽车视觉检测系统的摄像机三维桁架标定靶标的轴测剖视图；
[0016] 图中：1.靶丸，2.连杆。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图对本发明作进一步的详细描述：
[0018] 参阅图1至图3,汽车视觉检测系统的摄像机三维桁架标定靶标包括有靶丸1与连 杆2。
[0019] 靶丸1球形钢制零件并调质处理，靶丸1表面发黑处理，靶丸1在沿过球心的三 个相互垂直的轴线方向分别加工三个螺纹通孔，连杆2钢杆加工而成的杆状零件并调质处 理，连杆2中部表面电镀处理，连杆2两端加工螺纹，处于系统内部的靶丸1与六个连杆2 螺纹固定连接，处于侧面内部的靶丸1与五个连杆2螺纹固定连接，处于系统棱中部的靶丸 1与四个连杆2螺纹固定连接，处于系统顶点的靶丸1与三个连杆2螺纹固定连接。
[0020] 汽车视觉检测系统的摄像机三维桁架标定靶标的使用方法：将汽车视觉检测系统 的摄像机三维桁架标定靶标放置在汽车视觉检测系统的摄像机视场范围内的一个固定位 置，通过摄像机采集一幅靶标图像，对图像进行滤波、灰度增强、图像分割、靶丸中心坐标提 取等步骤获得靶丸图像中心坐标，根据靶丸三维空间位置坐标与图像二维中心坐标，采用 最小二乘法、粒子群优化算法或遗传算法，可以得到三维空间坐标与摄像机采集的图像特 征点的二维坐标的转换矩阵，完成汽车视觉检测系统的摄像机的标定。
【权利要求】
1. 一种汽车视觉检测系统的摄像机三维桁架标定靶标，其特征在于，所述的汽车视觉 检测系统的摄像机三维桁架标定靶标由靶丸（1)与连杆（2)组成； 处于系统内部的靶丸（1)与六个连杆（2)螺纹固定连接，处于侧面内部的靶丸（1)与 五个连杆（2)螺纹固定连接，处于系统棱中部的靶丸（1)与四个连杆（2)螺纹固定连接，处 于系统顶点的靶丸（1)与三个连杆（2)螺纹固定连接。
2. 按照权利要求1所述的汽车视觉检测系统的摄像机三维桁架标定靶标，其特征在于 所述的靶丸（1)球形钢制零件并调质处理，靶丸（1)表面发黑处理，靶丸（1)在沿过球心的 三个相互垂直的轴线方向分别加工三个螺纹通孔。
3. 按照权利要求1所述的汽车视觉检测系统的摄像机三维桁架标定靶标，其特征在于 所述的连杆（2)钢杆加工而成的杆状零件并调质处理，连杆（2)中部表面电镀处理，连杆 (2)两端加工螺纹。
【文档编号】G01M11/00GK104101299SQ201410381647
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年8月5日 优先权日:2014年8月5日
【发明者】徐观, 苏建, 李晓韬, 张立斌, 潘洪达, 陈熔, 刘玉梅, 戴建国, 林慧英, 孙丽娜, 卢雪, 郝照冰, 刘换平, 张益瑞, 王启明, 张馨元 申请人:吉林大学