一种立体相机的检校系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种立体相机的检校系统，包括纯平液晶显示器、对称的设置在纯平液晶显示器前方两侧的垂直导轨，每个垂直导轨上设有两个可在垂直导轨上运动的滑动块，垂直导轨侧面设有均匀间隔设置的螺纹孔，滑动块上设有通孔，螺栓穿设滑动块上的通孔与垂直导轨上的螺纹孔螺纹连接将滑动块固定在垂直导轨上；滑动块上安装有立体相机，纯平液晶显示器上显示有作为立体相机检校的黑牌棋盘格网图案。本实用新型的立体相机的检校系统采用滑动块在垂直导轨上作上下运动，保证立体相机在不同的高度进行拍摄，空间布设灵活，通过控制系统控制纯平液晶显示器的旋转，以及通过水平检验仪调整立体相机的拍摄水平度，提高相机检校的效果、精度和检校效率。
【专利说明】
一种立体相机的检校系统
技术领域
[0001]本实用新型属于摄影测量、视觉测量技术领域，具体涉及一种立体相机的检校系统。
【背景技术】
[0002]随着计算机的出现，通过计算机图像处理和射影几何获取被摄物体几何以及纹理信息已经成为了数字摄影测量与计算机视觉界的研究热点，无论是最早的胶片相机还是现在的数码相机，它们获取的影像都存在或大或小的畸变，并且由于相机结构和成像机理的差异导致了畸变的差异。因此，要想利用这些影像来进行高精度的测量，就必须进行必要的相机畸变差测定和补偿，同时也需要精确测定出相机的主距和像主点坐标值等，摄影测量界中称这个过程为相机检校，而计算机视觉界中称之为相机标定，目前对数码相机检校理论的研究已经相当成熟，国内外许多摄影测量和计算机视觉专家也提出了各种行之有效的检校方法。然而，还没有一种方法可以用于所有应用。不同的用途、不同的环境就可能要采取不同的检校方法。它们通常很难在精度和实用方便上获取一套两全其美的方法。对于高精度相机检校来说，它们通常需要高精度的三维控制场(尤其是高精度室内三维控制场)；而对于实用方便的检校方法，往往精度不是太高。并且现有的相机检校系统需搭建专门的实验室环境，使用成本高，以高精度的三维控制场作为参照物进行相机检校，存在三维控制场建立困难及定期专业维护问题，由于三维控制场无法移动，实际应用受到较大限制。
【实用新型内容】
[0003]为克服上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、精度高的立体相机的检校系统，可方便拆卸、移动，根据室内空间灵活布设，降低操作人员的技术门槛，提高相机检校的效率。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案实现:一种立体相机的检校系统，包括纯平液晶显示器、对称的设置在所述纯平液晶显示器前方两侧的垂直导轨，每个垂直导轨上设有两个可在垂直导轨上运动的滑动块，所述垂直导轨侧面设有均匀间隔设置的螺纹孔，所述滑动块上设有通孔，螺栓穿设滑动块上的通孔与垂直导轨上的螺纹孔螺纹连接将滑动块固定在垂直导轨上;所述滑动块上安装有立体相机，所述纯平液晶显示器上显示有作为立体相机检校的黑牌棋盘格网图案。
[0005]作为上述方案的改进，在本实用新型的一实施例中，所述滑动块和立体相机之间设有万向接头，立体相机可作左右旋转或者俯仰运动。
[0006]优选地，所述纯平液晶显示器固定在旋转盘上，所述旋转盘由步进电机带动作旋转运动。
[0007]作为上述方案的改进，在本实用新型的一实施例中，还包括与所述步进电机电性连接的控制系统。
[0008]进一步的，所述每个垂直导轨底端设有固定支座。
[0009]优选地，所述固定支座的表面设有水平检验仪，所述水平检验仪包括水平管，所述水平管横向或纵向设置在所述固定支座的表面上，并且水平管的上端与固定支座的表面齐平。
[0010]本实用新型的有益效果在于:本实用新型的立体相机的检校系统采用滑动块在垂直导轨上作上下运动，可保证立体相机在不同的高度进行拍摄，当高度确定后，将螺栓通过滑动块上的通孔，并通过垂直导轨上的螺纹孔将滑动块固定，以将立体相机固定在垂直导轨上的不同高度上，通过螺栓与螺纹孔的螺纹连接方式，可以方便的调整立体相机的拍摄高度，空间布设灵活；当需要左右旋转或者俯仰立体相机时，只需手动调控滑动块和立体相机之间的万向接头，简单方便，降低操作人员的技术门槛。本实用新型还通过控制系统控制纯平液晶显示器的旋转，以及通过水平检验仪调整立体相机的拍摄水平度，提高相机检校的效果、精度和检校效率。
【附图说明】
[0011 ]图1是本实用新型的立体相机的检校系统较佳实施例的结构示意图。
[0012]图2是本实用新型的立体相机的检校系统中的纯平液晶显示器分布在像幅的不同角落的示意图。
【具体实施方式】
[0013]如图1所示，本实用新型的一种立体相机的检校系统的较佳实施例，包括纯平液晶显示器10、对称的设置在所述纯平液晶显示器前方两侧的垂直导轨20，每个垂直导轨20上设有两个可在垂直导轨上运动的滑动块30，所述垂直导轨20侧面设有均匀间隔设置的螺纹孔，所述滑动块30上设有通孔，螺栓穿设滑动块30上的通孔与垂直导轨20上的螺纹孔螺纹连接将滑动块30固定在垂直导轨20上;所述滑动块30上安装有立体相机40，所述纯平液晶显示器10上显示有作为立体相机检校的黑牌棋盘格网图案，本实用新型在纯平液晶显示器10的左前方和右前方两个位置架设立体相机40，每个位置架设两个高度，共架设四个摄站，每个摄站增加四幅旋转90度影像后的一组标定影像，共36幅影像(每个摄站分别拍摄9幅影像)。立体相机40在每个摄站拍摄两组影像，分别为相机水平拍摄一组、垂直拍摄一组，每组拍摄9幅影像，使得显示器分别位于所摄相片的左上部、中上部、右上部、中左部、正中部、中右部、左下部、中下部、右下部。获得按照要求拍摄的影像后，利用控制点坐标提取所有圆点，并利用二维DLT获取所有初值，然后采用自检校光束法平差对立体相机进行检校。
[0014]本实用新型采用基于纯平液晶显示器(completely flat Liquid CrystalDisplay—LCD)的相机标定方法进行相机检校。这种方法可通过简单的参考对象和可靠的标定模型获取较高精度的相机参数。
[0015]从相机标定的角度上考虑，纯平液晶显示器IXD具有以下几个优点:
[0016]第一，其机身小巧、便携，而且各大厂商正大力开发更薄、更轻、更大面幅的LCD。
[0017]第二，几何变形趋近完美。首先，具有完全的纯平面，并且由于屏幕玻璃非常薄，几乎不存在折射现象。其次，LCD显示屏幕的每个显示基元独立开关，因此在标准分辨率下显示图形图像时，保真性能好。最后是，显示晶体管耐热性强，不存在CRT显示器常见的伸缩和扭曲等现象。
[0018]第三，无闪烁，每个基元独立、同时显示，利于数码相机拍摄。
[0019]第四，价格便宜，目前已经相当普及。
[0020]由于不能保证纯平液晶显示器10在拍摄的每幅影像中占满像幅，此时在每个位置上必须通过左右旋转或者俯仰相机分别获取若干幅影像，使得纯平液晶显示器10有规律的、均匀的分布在像幅的不同角落，如图2所示。本实用新型在滑动块30和立体相机40之间设有万向接头50，以使立体相机40可作左右旋转或者俯仰运动，以满足相机检校的要求。
[0021]优选的，所述纯平液晶显示器10固定在旋转盘上，所述旋转盘由步进电机带动作旋转运动，本实用新型的立体相机的检校系统还包括与所述步进电机电性连接的控制系统，通过控制系统控制步进电机转动，进而带动旋转盘旋转，使纯平液晶显示器10绕Z轴旋转，以便立体相机40从不同的角度拍摄黑牌棋盘格网图案，以获得旋转影像，目的是削弱像主点、主距和畸变差的相关性等，进一步提尚检fe精度。
[0022]更进一步地，本实用新型的每个垂直导轨20底端设有固定支座60，所述固定支座60的表面设有水平检验仪(图中未标示)，所述水平检验仪包括水平管，所述水平管横向或纵向设置在所述固定支座60的表面上，并且水平管的上端与固定支座60的表面齐平，可以保证立体相机40在拍摄的过程中处于水平位置，提高检校的效果和精度。
[0023]上述实施例揭示的立体相机的检校系统采用滑动块30在垂直导轨20上作上下运动，可保证立体相机40在不同的高度进行拍摄，当高度确定后，将螺栓通过滑动块30上的通孔，并通过垂直导轨20上的螺纹孔将滑动块30固定，以将立体相机40固定在垂直导轨20上的不同高度上，通过螺栓与螺纹孔的螺纹连接方式，可以方便的调整立体相机40的拍摄高度，空间布设灵活；当需要左右旋转或者俯仰立体相机40时，只需手动调控滑动块30和立体相机40之间的万向接头50，简单方便，降低操作人员的技术门槛。本实用新型还通过控制系统控制纯平液晶显示器10的旋转，以及通过水平检验仪调整立体相机40的拍摄水平度，提高相机检校的效果、精度和检校效率。
[0024]以上所揭露的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种立体相机的检校系统，其特征在于:包括纯平液晶显示器、对称的设置在所述纯平液晶显示器前方两侧的垂直导轨，每个垂直导轨上设有两个可在垂直导轨上运动的滑动块，所述垂直导轨侧面设有均匀间隔设置的螺纹孔，所述滑动块上设有通孔，螺栓穿设滑动块上的通孔与垂直导轨上的螺纹孔螺纹连接将滑动块固定在垂直导轨上;所述滑动块上安装有立体相机，所述纯平液晶显示器上显示有作为立体相机检校的黑牌棋盘格网图案。2.如权利要求1所述的立体相机的检校系统，其特征在于:所述滑动块和立体相机之间设有万向接头，立体相机可作左右旋转或者俯仰运动。3.如权利要求1或2所述的立体相机的检校系统，其特征在于:所述纯平液晶显示器固定在旋转盘上，所述旋转盘由步进电机带动作旋转运动。4.如权利要求3所述的立体相机的检校系统，其特征在于:还包括与所述步进电机电性连接的控制系统。5.如权利要求1所述的立体相机的检校系统，其特征在于:所述每个垂直导轨底端设有固定支座。6.如权利要求5所述的立体相机的检校系统，其特征在于:所述固定支座的表面设有水平检验仪，所述水平检验仪包括水平管，所述水平管横向或纵向设置在所述固定支座的表面上，并且水平管的上端与固定支座的表面齐平。
【文档编号】G01C25/00GK205482982SQ201620308185
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月13日
【发明人】林善红, 陈少勤, 韩刚, 谢俊峰, 朱广彬, 邱儒琼, 李强, 洪亮, 王海涛, 马晓晶, 马文强, 毛征科, 徐勇, 任杰, 余三洋, 杨光, 唐应秘, 龚丽芳, 吴斌卓, 徐柳华, 叶哲璐, 陈张建, 祝士杰, 俞春娜, 卢智, 郝天平, 陈晓茜, 张露林, 张丹, 余晓敏
【申请人】北京四维益友信息技术有限公司