影像测量仪的校准方法与流程

1.本发明涉及智能制造装备产业，具体涉及一种影像测量仪的校准方法。


背景技术：

2.作为二维平面测量时的常用精密仪器，与传统的接触式测量不同，影像测量仪通过ccd对物品进行摄像，然后通过计算机对ccd获取的图像进行信息读取进而获得物品的尺寸数据(例如工件参数)。在这种非接触测量的过程中，相机(镜头)显像的清晰度常常和仪器测量的精确度密切相关。
3.在使用镜头拍摄工件时，若相机的焦距不清晰或者拍摄角度有偏差(例如仰拍或者俯拍)，都会在测量数据引入较大偏差。另外，在制造过程和组装过程中，必然也会给仪器引入一些随机误差，因此需要在测量前对镜头进行多方面校准以保证相机(镜头)测量的精确度。
4.现有技术中，在对影像测量仪的镜头进行校准时，大多采用的校正模块对镜头进行单一校准，且在更换校准的项目时，需要选用下一个校正模块对镜头进行校准，在这种需要频繁更换校正模块的情况下，让操作带来了极大的不便性，既不利于自动化校准，而且会花费过多的更换时间，降低校准的校准效率。


技术实现要素：

5.本公开有鉴于上述现有技术的状况而完成，其目的在于能够便捷地对镜头进行多项目的校准，进而能够便捷地降低影像测量仪的测量误差的校准方法。
6.为此，本公开提供了一种影像测量仪的校准方法，是基于校准片进行校准的方法，所述校准片具有中心标记和多个与所述中心标记具有固定位置关系的校准图案，所述影像测量仪包括第一镜头和第二镜头，所述第一镜头的倍率不大于所述第二镜头的倍率，所述校准方法包括：令所述第一镜头作为所述影像测量仪的工作镜头，将所述校准片固定于所述影像测量仪的载物台，移动所述载物台以使所述中心标记处于所述第一镜头的视场的中央区域，切换工作镜头以使所述第二镜头作为所述影像测量仪的工作镜头，调整所述第二镜头的位置以对焦所述中心标记，基于所述中心标记与各个校准图案的固定位置关系获取所述载物台的移动方案，选择至少一个校准项目，基于所述移动方案移动所述载物台直至一个目标校准图案处于工作镜头的视场，对所述第一镜头和所述第二镜头进行校准，所述目标校准图案为与所述至少一个校准项目中的一个校准项目相匹配的校准图案。
7.在这种情况下，通过校准方法对影像测量仪的镜头进行校准，通过移动载物台完成校准项目的校准，可以降低镜头测量时产生的误差，并在测量工件时提高镜头的测量精度。另外，通过一个校准片完成镜头的多个参数的校准，可以提高校准的效率。
8.另外，在本公开所涉及的校准方法中，可选地，对所述第一镜头和所述第二镜头进行校准后，基于所述移动方案移动所述载物台直至下一个目标校准图案处于工作镜头的视场，对所述第一镜头和所述第二镜头进行校准。由此，能够基于移动方案准确的对第一镜头
和第二镜头进行校准。
9.另外，在本公开所涉及的校准方法中，可选地，对所述第一镜头和所述第二镜头进行校准包括：切换工作镜头以使所述第一镜头作为所述影像测量仪的工作镜头，利用所述目标校准图案对所述第一镜头进行校准，切换工作镜头以使所述第二镜头作为所述影像测量仪的工作镜头，利用所述目标校准图案对所述第二镜头进行校准。
10.另外，在本公开所涉及的校准方法中，可选地，将所述校准片固定于所述载物台后，调节所述校准片的亮度直至所述校准片的亮度符合预设要求。由此，能够在合适的亮度调节下进行校准。
11.另外，在本公开所涉及的校准方法中，可选地，利用设置于所述载物台的光源对所述校准片进行打光，所述光源的光线从所述载物台的底部透过所述校准片并进入所述工作镜头，通过调整所述光源的亮度调节所述校准片的亮度。
12.另外，在本公开所涉及的校准方法中，可选地，对焦所述中心标记时，通过所述第二镜头获取图像，计算所述图像的灰度值的方差，基于所述灰度值的方差判断所述第二镜头是否完成对焦。
13.另外，在本公开所涉及的校准方法中，可选地，所述校准项目至少包括同焦校准和像素校准，所述同焦校准在所述像素校准之前进行。
14.另外，在本公开所涉及的校准方法中，可选地，在进行所述像素校准时，根据镜头倍率的选择所述像素校准的校准图案，与所述像素校准相匹配的校准图案包括同心圆和棋盘格。在这种情况下，在完成同焦校准之后，切换不同倍率的镜头就可以进行校准。由此，能够提高校准的效率。
15.另外，在本公开所涉及的校准方法中，可选地，所述校准项目包括相机角度校准，所述相机角度校准在像素校准之后进行。
16.另外，在本公开所涉及的校准方法中，可选地，在所述相机角度校准时，令所述载物台沿着第一方向移动，记录所述中心标记的位置变化并基于所述中心标记的运动方向与第一方向判断相机角度是否需要进行校准。由此，能够比较快速地判断相机角度是否需要进行校准。
17.由此，本公开能够提供一种能够便捷地对镜头进行多项目的校准，进而降低影像测量仪的测量误差的校准方法。
附图说明
18.现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本公开的实施例，其中：
19.图1是示出了本公开的实施方式所涉及的影像测量仪校准的场景示意图。
20.图2是示出了本公开的实施方式所涉及的校准片的示意图。
21.图3是示出了本公开的实施方式所涉及的影像测量仪校准的流程示意图。
22.图4a是示出了本公开的实施方式所涉及的同焦校准的校准图案。
23.图4b是示出了本公开的实施方式所涉及的同焦校准的校准图案的部分区域的放大图。
24.图5是示出了本公开的实施方式所涉及的像素校准的原理示意图。
25.图6是示出了本公开的实施方式所涉及的像素校准的示意图。
26.图7是示出了本公开的实施方式所涉及的同心校准的示意图。
27.图8a是示出了本公开的实施方式所涉及的进行相机角度校准时的第一状态图。
28.图8b是示出了本公开的实施方式所涉及的进行相机角度校准时的第二状态图。
具体实施方式
29.本公开引用的所有参考文献全文引入作为参考，如同完全阐述的那样。除非另有定义，本公开所使用的技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解相同的含义。为本领域技术人员提供了本技术中所使用的许多术语的一般指南。本领域技术人员将认识到可以用于本公开的实践中的与本公开所描述的那些相似或等同的许多方法和材料。实际上，本公开决不限于所描述的方法和材料。
30.本公开涉及一种影像测量仪的校准方法，可以用于校准影像测量仪进行拍摄测量所使用的镜头。本公开涉及的用于影像测量仪的校准方法也可以简称为校准方法。在一些示例中，本公开涉及的影像测量仪的校准方法可以用于检测镜头的测量误差。
31.在一些示例中，本公开所涉及的校准方法可以应用于工业生产中，例如，可以将本公开所涉及的校准方法引入到流水线，实现在流水线中对影像测量仪进行校准。在一些示例中，本公开所涉及的校准方法也可以应用于实验室中的影像测量仪的校准。在一些示例中，校准方法中的步骤可以通过自动化实现。在一些示例中，校准方法中的步骤可以通过人工实现。
32.本公开还涉及一种用于影像测量仪的校准片。在一些示例中，可以利用校准片实现影像测量仪的校准。在一些示例中，校准片可以包括多个与不同的校准项目相匹配的校准图像。在这种情况下，能够利用一个校准片执行多种校准项目，同时能够利用校准图像之间的相对关系提高各个校准项目的校准精确度。
33.本公开还涉及一种影像测量仪的校准系统，校准系统可以利用本公开所涉及的校准方法对影像测量仪进行校准。在一些示例中，校准系统可以与影像测量仪连接，并接收影像测量仪拍摄的图像。在一些示例中，校准系统可以根据影像测量仪所拍摄的图像进行分析并获得校准数据。在一些示例中，校准系统可以包括计算模块和显示模块，计算模块可以在影像测量仪拍摄图像之后计算测量的数据或校准数据，显示模块可以将计算模块计算得到的数据进行显示，在一些示例中，显示模块可以具有校准界面，并且校准数据可以在校准界面上显示。在一些示例中，本公开所涉及的影像测量可以和计算机连接，然后实现一键式自动校准。
34.以下通过附图描述本公开所涉及的用于影像测量仪的校准方法。
35.本公开涉及的用于校准影像测量仪的校准方法可以通过校准片的对镜头进行校准，并且在相应的校准项目完成后，对校准片的位置进行移动，将镜头对准不同的校准图案可以进行不同的校准项目。基于校准片上的图案对镜头一一完成与图案相匹配的校准之后，可以获得相匹配校准项目的偏差数据，比较清楚地计算镜头在拍摄测量工件相关尺寸的误差。另外，由于影像测量仪具有多个不同倍率的镜头，通过校准片也可以对影像测量仪不同倍率的镜头进行不同项目的校准，由此，能够比较全面地完成至少一个镜头的校准。并且，在一个校准片上集成多种校准图案，通过本公开所涉及的校准方法，也可以一次性地、自动化地、便捷地完成所有与校准图案相关的校准。
36.本公开所涉及的校准片还可以用于流水线校准，通过本公开所涉及的校准方法，在显示模块选择校准之后就可以一键式完成校准的操作进而完成仪器的校准。
37.在一些示例中，校准片也可以称为标准片、校正片或校验片。在一些示例中，校准片可以用于校正高精密仪器的参数。在本实施方式中，校准片可以用于校准校正影像测量仪，尤其是影像测量仪进行拍摄测量的镜头。在一些示例中，本公开所涉及的校准方法也可以应用于其他通过镜头(光学镜头)拍摄图像进行测量的精密仪器。
38.图1是示出了本公开的实施方式所涉及的影像测量仪1校准的场景示意图。图2是示出了本公开的实施方式所涉及的校准片2的示意图。
39.在一些示例中，影像测量仪1可以包括载物台10和镜头。在一些示例中，载物台10可以是移动的。另外，载物台10可以用于承载物品例如某些精密器件。镜头可以面向载物台10并且对放置在载物台10上的物品进行拍摄。
40.在一些示例中，如图1所示，当载物台10放置校准片2时，可以通过影像测量仪1的镜头可以对校准片2(稍后描述)进行拍摄。
41.在本实施方式中，校准片2上可以设置有中心标记和多个校准图案(参见图2)。如图2所示，除了具有中心标记之外的校准图案，校准片2可以设置有棋盘格，同心圆，中心标记，回形框等多个校准图案。
42.在一些示例中，校准图案可以用于校准镜头尤其是影像测量仪1的镜头，不同的校准图案可以用于校准不同的项目。也即，不同的校准图案与不同的校准项目可以相互匹配。具体而言，校准片2可以设置有校准区域对镜头进行校准。例如在校准区域上，可以对镜头的拍摄焦距、像素、以及相机角度进行校准(稍后具体描述)并计算获得偏差。
43.在另一些示例中，校准片2还可以设置有具有校验图案的校验区域。在一些示例中，在镜头完成校准项目完成后，可以通过软件对计算得到的偏差数据进行数据上的补偿，并且在补偿之后可以再通过校验区域对镜头进行校验以判断各镜头是否有效的完成校准。由此，能够保证镜头校准的精确度。
44.在一些示例中，多个校准图案的各个图案和中心标记可以具有固定的位置关系。也即，中心标记可以用于定位，一旦确定中心标记所在的位置之后，通过固定的位置关系就可以确定其他校准图案所在的位置。在这种情况下，在一个校准图案上完成对应的校准项目之后，基于其他校准图案和中心标记之间的位置关系，可以迅速地对下一个校准项目所需要的校准图案进行定位。由此，能够在同一个校准片2上精准地进行多个项目的校准。
45.优选地，中心标记可以为具有“十”字标记的校准图案。在这种情况下，可以以图案的中心作为原点建立直角坐标系，进而在直角坐标系中根据中心原点便捷地找到校准片2上其他校准图案的位置。
46.图3是示出了本公开的实施方式所涉及的影像测量仪1校准的流程示意图。
47.在一些示例中，如图3所示，影像测量仪1的测量方法可以包括：将校准片2移动至工作镜头的视场(步骤s100)、利用工作镜头对焦中心标记(步骤s200)、选择校准项目并校准(步骤s300)、切换工作镜头再次校准(步骤s400)。
48.在一些示例中，影像测量仪1可以具有多个测量的镜头，并且镜头的倍率可以不同。一般而言，镜头倍率越高，成像质量越好，清晰度也较高。在这种情况下，当需要通过影像测量仪1测量大小不同的工件或者工件不同的参数时，可以选择与尺寸数据相匹配(倍率
与)的镜头进行拍摄测量。由此，能够提高尺寸测量的精确度。
49.一般而言，在使用影像测量仪1测量工件时，经常切换不同倍率的镜头以匹配不同的尺寸数据，由于在制造或组装的过程中的误差，切换镜头的倍率后，原镜头的校准数据可能并不适用于切换后的镜头，通过校准片2对影像测量仪1的多个镜头进行校准后能够降低校准镜头切换时产生的偏差。
50.在本实施方式中，影像测量仪1包括第一镜头和第二镜头，第一镜头的倍率和第二镜头的倍率可以不同。具体而言，第一镜头的倍率可以不大于第二镜头的倍率。也即，第一镜头相对于第二镜头可以为低倍率镜头，第二镜头可以为高倍率镜头。在一些示例中，第一镜头和第二镜头均可以作为工作镜头，工作镜头可以表示影像测量仪1工作时正在使用的镜头。在一些示例中，第一镜头的倍率和第二镜头的倍率也可以相同。
51.在步骤s100中，可以将第一镜头作为影像测量仪1的工作镜头，并将校准片2固定在影像测量仪1的载物台10。由于载物台10是可移动的，因此当校准片2固定在载物台10上后，可以移动载物台10以使工作镜头(也即第一镜头)对准校准片2。在一些示例中，对准可以是指校准片2进入工作镜头的视场。在一些示例中，对准也可以是指校准片2进入工作镜头的视场的中央区域。由于低倍率的镜头能够具有更大的视场，由此，能够在低倍率的镜头下比较快速地找到校准片2的中心标记以进行定位。
52.在一些示例中，可以在开始移动载物台10时使中心标记处于第一镜头的中央区域。在这种情况下，若需要切换大倍率的镜头作为工作镜头后，中心标记位于视场的中央可以减少标记滑出镜头拍摄范围的可能。
53.优选地，在步骤s100中，在将校准片2固定在载物台10后，还可以调整照在校准片2的光线亮度以使工作镜头处于在一个较明亮的拍摄环境中。由此，能够保证工作镜头拍摄获得的图像的亮度。提高图像质量。
54.在一些示例中，载物台10可以设置有光源，光源可以对校准片2进行打光，并且光源的光线可以通过载物台10的底部透过校准片2再进入工作镜头，通过调节光源的亮度可以调节校准片2的亮度。在一些示例中，可以调节校准片2的亮度为预定亮度。在一些示例中，预定亮度可以为使工作镜头在预定时间内拍摄图像时不会过曝的亮度。在一些示例中，预定亮度也可以为人为定义的亮度。由此，能够有效保证镜头拍摄获取图像时的清晰度和明亮度。在一些示例中，可以在调光完成后再进行步骤s200。
55.在步骤s200中，当确定中心标记位于工作镜头的视场的中央区域后，可以切换工作镜头以使第二镜头作为影像测量仪1的工作镜头。也即，工作镜头的倍率从低倍率切换到高倍率。在一些示例中，第二镜头可以为影像测量仪1所使用的最高倍率的镜头。
56.在一些示例中，切换工作镜头为第二镜头后，可以调整第二镜头以使其与中心标记对焦。
57.在一些示例中，可以通过第二镜头拍摄校准片2并观察图像判断镜头是否对焦清晰。在一些示例中，可以基于第二镜头拍摄的图像的灰度值方差判断是否完成对焦(也即镜头在校准片2拍摄获得的图像对焦清晰)。一般而言，图像的灰度值方差越大，图像的对比度也会更强。在这种情况下，图像的灰度值方差越大，则可以认为对焦越清晰，工作镜头拍摄的图像质量也会越高，通过图像获取的测量数据也会更精确。
58.在一些示例中，当灰度值方差大于预设值，可以认为工作镜头完成对焦。
59.本公开还涉及一种影像测量仪1的校准系统，校准系统可以利用本公开所涉及的校准方法对影像测量仪1进行校准。在一些示例中，校准系统可以与影像测量仪1连接，并接收影像测量仪1拍摄的图像。
60.在一些示例中，校准系统可以根据影像测量仪1所拍摄的图像进行分析并获得校准数据。在一些示例中，校准系统可以包括计算模块和显示模块，计算模块可以在影像测量仪拍摄图像之后计算测量的数据或校准数据，显示模块可以将计算模块计算得到的数据进行显示。
61.在一些示例中，显示模块可以具有校准界面，并且校准数据可以在校准界面上显示。在一些示例中，还可以在校准页面选择操作以操控影像测量仪1。在一些示例中，可以在校准页面选择校准项目。
62.在步骤s300中，在使用工作镜头完成对焦后，可以进入校准页面并操作影像测量仪1对工作镜头开始进行校准。选择校准项目并进行校准。
63.在一些示例中，可以通过计算机选择校准项目并进行勾选。由于校准项目和校准片2上的校准图案属于一一对应的关系，并且各个校准图案和中心标记的位置关系固定。在这种情况下，在一个校准图案上完成校准项目后，可以根据各个校准图案之间的位置关系精准的找到进行下一个校准项目时所需要的校准图案。根据校准图案之间的位置关系确定校准时载物台10的移动方案。在一些示例中，上述移动方案可以存储在计算机。
64.在一些示例中，在选择校准项目时需要至少选择一个校准项目。在一些示例中，可以在选择的校准项目中选取一个校准项目，并开始执行该校准项目。具体而言，可以基于该校准项目获得移动方案，并基于移动方案移动载物台10直至目标校准图案处于工作镜头的视场，再对第一镜头和第二镜头进行校准。
65.在一些示例中，通过一个目标校准图案完成工作镜头的校准之后，可以移动载物台10直至工作镜头对准下一个目标校准进行校准。
66.在另外一些示例中，也可以在影像测量仪1的各个镜头之间进行切换，然后再对切换后的工作镜头逐一校准。
67.在一些示例中，在进行校准时所使用的校准图案可以被称为目标校准图案。并且目标校准图案为与至少一个校准项目中的一个校准项目相匹配。
68.在一些示例中，对工作镜头进行校准的方法可以包括：切换工作镜头使第一镜头作为影像测量仪1的工作镜头，并利用目标校准图案对第一镜头进行校准，切换工作镜头以使第二镜头作为影像测量仪1的工作镜头，然后再利用目标校准图案对第二镜头进行校准。
69.在步骤s400中，切换工作镜头再次校准。在一些示例中，切换工作镜头进行校准表示，在切换所有镜头中的一个镜头作为工作镜头完成第一个校准项目之后，再一一切换所有镜头中的另一个未校准的镜头作为工作镜头进行第二个项目的校准，直至所有镜头(不同倍率的镜头)完成选择的所有的校准项目。上述校准项目可以为s300中选择的校准项目。由此，能够一次性自动校准设备上镜头的多个参数。
70.在一些示例中，在每完成一个校准项目之后就可以对应计算不同校准项目下镜头的偏差数据。通过本公开所涉及的校准方法，在通过软件再对镜头的偏差数据进行校正补偿之后，还可以通过校准片2再对镜头进行校验以判断其是否达到标准。由此，能够进一步保证从保证镜头测量时的精确度，进而保证影像测量仪1测量工件尺寸的精确度。
71.图4a是示出了本公开的实施方式所涉及的同焦校准的校准图案。图4b是示出了本公开的实施方式所涉及的同焦校准的校准图案的部分区域的放大图。图5是示出了本公开的实施方式所涉及的像素校准的原理示意图。图6是示出了本公开的实施方式所涉及的像素校准的示意图。图7是示出了本公开的实施方式所涉及的同心校准的示意图。
72.在一些示例中，校准项目可以至少包括同焦校准和像素校准。同焦校准表示在对不同倍率镜头进行校准以使各个镜头的焦点位于同一位置。换言之，使用影像测量仪1进行测量时，即使在切换工作镜头后也能保证不同倍率镜头的对焦位置处于同一个位置。在这种情况下，在完成第一个校准项目里各个镜头的校准，再通过不同图案之间的固定位置关系进行其他项目的校准后，进行第二个校准项目时可以不用重复对工作镜头对焦以确定不同倍率下校准图案的位置。由此，能够提高校准的效率。
73.在一些示例中，图4a可以用于表示在进行同焦校准时，工作镜头拍摄的具有中心标记的校准图案，图4b可以表示为图4a中的校准图案的部分区域的放大图。具体而言，当工作镜头的倍率从从低变高时，工作镜头的视场内的校准图案也会放大，工作镜头的视场内的中心1区域的校准图案可能从图4a变化成图4b。
74.在一些示例中，镜头拍摄的焦点可能会随着镜头倍率的变化而变化，因此在切换工作镜头的倍率之后，通常需要进行同焦校准以使工作镜头焦点准确对焦并进行拍摄。由此，能够降低在切换镜头后带来的对焦不适造成的误差。
75.在一些示例中，可以以第一镜头下的对焦位置为基准对焦位置，在从低倍率镜头逐一切换到高倍率的镜头时，通过观察各倍率的镜头下的对焦位置判断不同镜头的焦点的偏移量。在一些示例中，对焦的偏移量可以为基准的对焦位置减去当前对焦位置(也即切换为其他工作镜头的对焦位置)。
76.在一些示例中，像素校准可以表示，校准各倍率下的像素大小并且矫正小倍率的镜头畸变。在一些示例中，通过镜头拍摄图像时，若镜头产生畸变或形变，则容易使得镜头所拍摄的图像失真进而丢失图像信息。具体而言，使用镜头拍摄图像时，图像的边界像素和中央像素分布得不均匀容易导致测量时的数据(尤其是尺寸)出现较大误差，通过像素校准尽可能保持镜头边界的一致性或均匀性，可以提高图像的一致性。
77.在本实施方式中，可以通过不同大小的方格和不同半径大小的圆对镜头的畸变情况或视场进行校准。
78.(棋盘格校准)
79.在一些示例中，棋盘格形的校准图案可以呈现为多个正方形的组合，每个正方形的大小一致并且呈现为黑白颜色交替设置，黑白方块可以都为0.25mm大小的正方形。在这种情况下，通过镜头对上述校准图案进行拍摄，若镜头产生畸变，可能导致拍摄图片上的方格呈现的状态并不是严格意义上的大小相同的正方形。由此，能够便于进行校准。
80.在一些示例中，当镜头倍率改变后，镜头的视场也会变化。具体而言，镜头的倍率越高，视场越小，在使用低倍率的镜头进行拍摄时，即使镜头产生微小的畸变也会使镜头所拍摄的图像产生明显的测量错误。在这种情况下，通过特定的统一大小的正方形的黑白棋盘可以标定镜头的畸变情况。
81.在一些示例中，可以基于图6所示的棋盘格判断低倍率镜头的视场的均匀性。在确定中心标记的位置的情况下，可以通过棋盘格标定法计算镜头的像素畸变情况。在一些示
例中，通过工作镜头拍摄黑白棋盘，并提取棋盘格的格角点，估算理想情况下(也即镜头没有产生畸变的情况下)棋盘格子的多个参数，再基于最小二乘法计算图像中棋盘格径向畸变下的畸变参数，即可基于畸变参数对工作镜头进行校正或校准。
82.(同心圆校准)
83.在一些示例中，在影像测量仪1使用高倍率镜头进行测量时，镜头的视场较小，并且视场可能不均匀。在这种情况下，通过不同半径大小的同心圆图案对镜头进行像素校准，可以通过提取同心圆的图形边界快速的判断镜头视场中像素的均匀性。
84.在一些示例中，当图像的像素均匀时，图像中单个像素的大小是确定的。在一些示例中，像素的大小可以通过水平像素和垂直像素确定，因此，可以基于水平像素的大小和垂直像素的大小的偏差，综合判定像素大小的均匀性。
85.在一些示例中，像素校准的原理示意可以表示如何基于校准图案进行像素的计算，进而获得镜头拍摄图片的像素偏差。在一些示例中，水平像素的大小x可以为r*2/(x2-x1)，垂直像素的大小y可以为r*2/(y2-y1)。在一些示例中，通过提取不同半径大小的圆的边界确定r，并通过提取圆边界的像素点的位置坐标(即x1、x2、y1、y2)可以计算得到像素的大小(参见图5)。
86.在一些示例中，同心圆的校准图案可以由多个不同半径大小的圆共用圆心组合形成。
87.在一些示例中，可以在0.2～3mm之间选择圆的半径大小，例如圆的半径可以为0.2mm、0.5mm、0.6mm、1mm、1.1mm、1.5mm、1.6mm、2.5mm或3mm。在一些示例中，可以通过提取圆的内边界或外边界确定进行校准的圆。
88.在一些示例中，可以通过镜头倍率的选择像素校准的校准图案。与像素校准相匹配的图案可以包括同心圆和棋盘格(参见图2)。在一些示例中，影像测量仪1的镜头的倍率可以在0.58x～7.5x之间，例如影像测量仪1的镜头的倍率可以为0.58x、1.0x、1.5x、2.0x、2.5x、3.0x、3.5x、4.0x、4.5x、5.0x、5.5x、6.0x、6.5x、7.0x或7.5x。
89.在一些示例中，7.5x～2.5x的镜头可以移动至同心圆图案进行校准，2.0x～0.58x的镜头可以移动至棋盘格图案进行校准。并且在利用同心圆图案进行像素校准时，还可以根据镜头的倍率选择不同大小的同心圆作为基准圆。例如，2.5x的镜头可以选择φ0.4mm的同心圆进行校准，而3.5x～7.5x之间倍率的镜头可以选择φ0.4mm的同心圆进行校准。
90.在一些示例中，同焦校准在像素校准之前进行。在这种情况下，在完成同焦校准之后，只需要切换不同倍率的镜头就可以进行校准，降低对焦不清晰对后续的校准带来的误差的影响。由此，能够提高校准的效率。
91.在一些示例中，镜头的校准项目还可以包括同心校准。在一些示例中，同心校准的项目可以在具有不同半径的同心圆的校准图案上进行。(参见图7)
92.在一些示例中，由于同心圆的图案和中心标记具有固定位置关系，在进行同心校准时，可以以中心标记建立直角坐标系，进而便捷地确定各个半径的圆的圆心位置，确定基准圆心的横坐标和纵坐标，在不同倍率的镜头下确定对应半径大小的圆，可以对每个倍率下的镜头达到精确校准。由此，在进行同心校准时，可以在不同的倍率的镜头下提取基准圆并记录圆心坐标，记录圆心的位置，然后计算不同倍率的镜头下测量的圆心位置和基准圆的圆心偏移。
93.在一些示例中，可以以0.58x镜头下的φ0.4mm的圆作为基准圆，并以基准圆的圆心的坐标作为基准坐标，切换不同倍率的镜头测量基准圆(也即φ0.4mm的圆)的圆心坐标，并根据不同倍率下测量得到的圆心坐标和基准圆圆心之间的偏差得到不同倍率下圆心的偏移量。
94.图8a是示出了本公开的实施方式所涉及的进行相机角度校准时的第一状态图。图8b是示出了本公开的实施方式所涉及的进行相机角度校准时的第二状态图。
95.在一些示例中，校准项目还可以包括相机角度校准。在使用镜头对放置在载物台10上的物品进行拍摄时，常常需要保证镜头的拍摄面和校准片2所在的平面平行以保证镜头拍摄图像的倾斜度为0。
96.在一些示例中，相机角度校准可以在像素校准之后进行。在一些示例中，当像素和相机角度没有校准时，都会给测量结果造成较大的误差，在未进行像素校准时，无法判断是像素没有校准和/或相机角度没有校准才引起较大的误差，同时也会给相机角度的校准引入额外的误差，降低测量的精确度。
97.在一些示例中，当不确定影响镜头测量结果的因素时，若保证镜头的视场均匀(完成像素校准)，可以去除像素没有校准对测量结果带来的影响，进而计算相机拍摄角度不当对数据带来的影响。由此，能够有效地判断相机角度是否需要校准，进而提高影像测量仪的校准效率。
98.在一些示例中，在进行相机角度时，可以将载物台10沿着第一方向移动，并记录中心的位置变化并基于中心标记的运动方向与第一方向判断相机角度是否需要进行校准。优选地，中心标记为“十”字标记时，“十”字标记可以为从标记的几何中心沿四个方向延伸形成的标记。在一些示例中，四个方向中的互相垂直的两个方向可以分别对应于上文所述的直角坐标系的横轴所指向的方向和纵轴指向的方向。
99.在一些示例中，第一方向可以为四个方向中的其中一个方向，在这种情况下，校准片2固定于载物台10时，可以沿着第一方向移动载物台10以判断相机角度是否需要进行校准。
100.在一些示例中，在进行相机角度校准时，移动载物台10使中心标记处于工作镜头的视场，记录中心标记的状态，此时工作镜头视场内的中心标记可以呈现为如图8a所示的状态，保持工作镜头不动，移动载物台10使校准片沿着第一方向移动，若工作镜头的相机角度在预设状态，则其视场内的中心标记和初始时中心标记的几何中心的连线连线会沿着第一方向延伸。
101.在一些示例中，若工作镜头的中央视场内的中心标记在载物台10沿着第一方向进行移动时，中心标记在镜头视场内的位置从图8b的虚线所在的位置变换到实线所在的位置，此时则表明工作镜头的相机角度需要进行校准。如图8b所示，当中心标记所在的位置沿着第一方向产生偏移量dx时，若中心标记所在的位置沿着第二方向产生偏移量dy，则相机角度的大小可以接近于dx/dy。
102.在一些示例中，校准片2可以具有多个校验图案。在一些示例中，各个校验图案也可以和中心标记具有固定的位置关系。在这种情况下，可以根据中心标记和各个校验图案的位置关系，确定校验时载物台10的移动方案。
103.在一些示例中，校准图案也可以用于校验。例如，同心圆图案也可以用于校验校准
补偿后不同倍率的镜头下测量标准圆的误差。另外，同心圆图案也可以验证补偿后，不同倍率的镜头下圆心之间的偏差。
104.在一些示例中，完成各项校准项目后，可以基于校准时计算得到的偏差对影像测量仪1进行补偿然后再次对镜头进行校验。由此，能够提高镜头测量各参数的精确度。
105.在一些示例中，显示模块也可以设置有校验页面，可以在校验页面选择不同的校验项目进行校验，在一些示例中，校验项目也可以和不同的校验图案相匹配。在一些示例中，完成校准之后，可以选择选择至少一个校验项目对工作镜头进行校验，例如可以基于移动方案移动载物台10直至目标校验图案处于工作镜头的视场，对第一镜头和第二镜头进行校验。在一些示例中，目标校验图案可以为至少一个校验项目中的一个校验项目相匹配的校验图案。
106.在一些示例中，校验图案还可以包括具有特定大小的圆、圆环、矩形网格或回形框等图案。在通过软件对镜头的测量数据进行补偿后，再对校验图案进行测量并和图案的尺寸(相邻图形的中心和图形边界到边框的距离)进行对比，可以比较便捷地判断镜头各个项目校准是否达到预设要求。
107.在一些示例中，矩形网格可以包括多个具有不同大小的网格图案，通过不同大小的网格图可以校验不同倍率镜头的全视场均匀性。回型框可以校验不同镜头的相机角度的校准效果。
108.在一些示例中，再对本公开涉及的发明进行整体描述，可以理解的是，以上描述并不能作为本公开的限定。通过影像测量仪1的低倍率镜头对校准片2进行定位以使其处于镜头的视场，再切换高倍率对镜头进行对焦，完成对焦后切换回低倍率，选择校准项目并对多个镜头进行校准，完成校准后获得数据偏差，基于偏差对镜头进行补偿进行精度检查。在这种情况下，在同一个校准片2上完成镜头的参数校准和校准后的精度检查，并不需要多次更换校准片2，可以有效的提高校准的效率。且基于多个校准项目进行不同的校准也可以提高影像测量仪1的测量精度。
109.在一些示例中，对影像测量仪1的镜头进行校准时，只需要一键启动校准，就可以自动完成多个镜头的校准。由此，能够实现校准的高度自动化，提高校准效率。
110.以上在具体实施方式中描述了本公开的各种实施例。尽管这些描述直接描述了上述实施例，但是应该理解的是，本领域技术人员可以想到对这里示出和描述的特定实施例的修改和/或变形。落入本说明书范围内的任何这样的修改或变形也意图包括在其中。除非特别指出，否则发明人的意图是说明书和权利要求书中的词语和短语被赋予普通技术人员的普通和习惯的含义。
111.已经呈现了本技术人在提交本技术时已知的本公开的各种实施例的以上描述，并且旨在用于说明和描述的目的。本说明并非旨在穷尽本公开，也不将本公开限制于所公开的确切形式，并且根据上述教导可以进行许多修改和变形。所描述的实施例用于解释本公开的原理及其实际应用，并且使得本领域的其他技术人员能够以各种实施例以及适合于预期的特定用途的各种修改来利用本公开。因此，旨在本公开不限于公开的用于实现本公开所披露的特定实施例。
112.虽然已经示出和描述了本公开的特定实施例，但是对于本领域技术人员而言显而易见的是，基于本公开的教导，可以做出变形和修改而不偏离本公开及其更广泛的方面，因
此所附权利要求将在其范围内涵盖在本公开的真实精神和范围内的所有这些改变和修改。本领域技术人员将理解，一般而言，本公开中使用的术语一般意图为“开放”术语(例如术语“包括”应被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应被解释为“至少具有”，术语“包括”应被解释为“包括但不限于”等)。