多功能标定板的制作方法

本发明涉及一种标定板，具体地，涉及一种多功能标定板。

背景技术：

常见的多相机间的标定(联合标定)，尤其是针对多种不同类型的相机间的标定，例如，基于红外相机和可见光相机的联合标定，或者基于微光夜视相机和红外相机间的联合标定，或者双目红外相机，或双目可见光相机，如果在一个多类型多目相机系统中，往往需要针对不同类型相机或综合考虑两种类型相机，分别设计多种标定设备，或者设计特殊的复杂机械、电气模块组合成标定设备，不仅设计制造复杂，而且由于引入过多的机械和电气连接部分，精度也无法保证。例如，为获取红外相机的标定参数，一般是设计镂空棋盘图案，此时机械加工和制作比较困难；或者是设计单独的加热单元(加热板)，和单独的隔热单元间隔拼接组成，不仅机械连接设计复杂，而且加热单元和隔热单元的机械加工、安装精度无法保证，如果要标定微光夜视相机或普通可见光相机，此时的红外加热标定板或者镂空标定板又失去了实用价值，需要重新设计和制作。在一个实用的系统中，往往多种类型的相机共同存在，此时，不得不提供多种定制类型的标定板或标定系统以满足不同的应用场景，既不便于使用，也造成资源的极大浪费。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种多功能标定板，其满足不同的应用场景，方便使用。

根据本发明的一个方面，提供一种多功能标定板，所述多功能标定板由双层板组成，双层板由上层板和下层板组成，下层板贴在上层板的底端，上层板由刚性金属板构成，上层板上有凹凸不同的纹理图案结构；下层板由普通的加热板构成。

优选地，所述上层板上设有产生红外的第一粉末层、第一涂层、发出或反 射荧光的第二粉末层和第二涂层，产生红外的第一粉末层和第一涂层构成一个第一单元，发出或反射荧光的第二粉末层和第二涂层构成一个第二单元。

优选地，所述纹理图案结构为棋盘格纹理图案结构。

优选地，所述纹理图案结构为网格点阵图案结构。

优选地，所述下层板的下方设有一个保温板。

优选地，所述保温板上设有多个定位孔。

优选地，所述保温板的厚度大于下层板的厚度。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明可广泛应用于各类基于以数字图像、数字视频采集、数字图像处理为应用的双目、多目、多种不同类型的相机或成像系统的3d重建、多模式图像融合、双目测距、3d扫描、虚拟现实、增强现实、智能机器人系统、智能识别和智能交互设备、智能显示和交互设备，可实现高效率标定或立体标定，快速有效的获取相机(间)或成像系统(间)的标定或联合标定数据，为三维重建、立体测距、多模式图像融合提供核心重建数据。本发明不需要额外太多的辅助的专业化仪器和设备。多功能标定板通过普通的机械加工或市面上可以简单定制；本发明的有益效果体现在以下几个方面：(1)易用性：一种标定板，同时适用于多个、多种相机或成像系统，设计制作简单；(2)安全性：标定的涂层材料均为无公害的材料，采用电加热方式的输入电压为安全电压；标定板的最高加热温度严格控制在50～70度左右；以上均保证对现场操作人员的人身安全；(3)结构：普通的(电)加热板，制作简单，市面上有大量现成成品可用。(4)成本：基本属于原材料固定成本，有大量现成零部件可以组装；普通电加热的金属板，可加热金属板市面上有大量生产厂家，可以直接定制采购；凹凸标定板表面可简单定制加工制作；标定纹理的涂层，根据需要选择，用碳化硅或无公害的荧光材料贴层、涂层覆盖凹凸表面，覆盖范围以凹凸分界线为参考，组成黑白标定图案(棋盘格或点阵圆)，不需要复杂专业设计，可自行制作，简单易行。(5)技术参数：标定板可以根据精度需要，选择制作合适的小大和相应的密集标定纹理。(6)实验效果：操作简单，数据稳定可靠，具有实用推广价值。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明多功能标定板的结构示意图。

图2为本发明中纹理图案结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明多功能标定板由双层板组成，双层板由上层板(有标定纹理或标定图案的层)l1和下层板l2组成，下层板l2贴在上层板l1的底端，上层板l1由刚性金属板(铝制或钢板)构成，上层板l1上有凹凸不同的纹理图案结构(如图2所示，以棋盘格为例)；下层板l2由普通的加热板构成，一般采用普通的安全电压(直流24v)输入加热(安全低热，一般为50～70度)，上层板l1和下层板l2紧密贴合，下层板l2加热后通过热传导，可以传递热量给上层板l1。

下层板l2的下方设有一个保温板l3，这样防止下层板l2上的热量流失。

保温板l3上设有多个定位孔l4，这样方便与其他元件进行定位。

保温板l3的厚度大于下层板l2的厚度，这样可以节约能源，降低成本。

如图2所示，上层板l1上设有产生红外的第一粉末层、第一涂层、发出或反射荧光的第二粉末层和第二涂层，产生红外的第一粉末层和第一涂层构成一个第一单元，发出或反射荧光的第二粉末层和第二涂层构成一个第二单元，图2中的a单元和b单元代表上层板l1上的凹凸不同物理位置，本例中仅以棋盘格方形为例说明，实际中的纹理可以是各种设计的标定纹理，比如，圆形网格点阵。

a单元的物理位置和和b单元的物理位置分别涂抹不同材质，针对不同类型的有利于相机成像的光谱材料或者有利于多种相机成像的多种光谱混合材料，填充范围由上层板l1板面的凹凸范围为限。比如，定红外相机和微光夜视相机时， a单元表面覆盖或者涂抹有能够受热(由下层板l2)产生红外的第一粉末(例如碳化硅)层和第一涂层，b单元表面覆盖或者涂抹有能够在夜视条件下发出或反射荧光的第二粉末层和第二涂层，考虑到同时标定普通光学相机，a单元的产生红外的第一粉末层和第一涂层的材料可以制作成黑色，b单元的发出或反射荧光的第二粉末层和第二涂层的材料可以制作成白色；这样，在红外相机、微光夜视相机和普通光学相机或其他类型的相机联合标定时，所看到的标定图案或纹理是相似的，针对本文的棋盘图案，三种相机看到的都是棋盘纹理图案。对于其他类型的相机，标定板可以按照类似方法设计和制作，或者标定纹理按照特定需要制作。

由于上层板l1是一整体刚性板面，制作的凹凸标定纹理图案容易加工制作，精度有保证，而且，加大纹理尺寸，凹凸纹理图案加工制作或安装的误差可以相对减少，可以提高标定精度。

上层板的纹理图案结构不仅仅局限于经典的(黑白)棋盘格纹理图案结构或网格点阵图案结构，也可以是任何有规律、有规则的易于识别的纹理图案。

本发明多功能标定板是针对多个相机、多种相机或以光学成像或可以转化为光学成像方式处理的成像系统的同时标定或者联合标定，不仅仅局限于可见光、红外、微光夜视等方式成像。

本发明多功能标定板广泛应用于各类基于以数字图像测绘、测量和多波段图像融合为应用的单目、双目或多目的数字图像处理系统、数字图像智能识别系统、测距系统、扫描系统、3d重建系统和智能机器人系统，可同时实现多类型多相机(成像设备)高效率标定或联合标定。本发明多功能标定板可以为一种或多种、一个或多个、不同角度或不同位置，由同类型或不同类型的工业相机、红外相机、微光夜视相机或其他可转换为数字图像的成像系统(一般配有普通或者特殊镜头)的成像设备提供标定纹理图案。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。