汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标，旨在解决无法实现采用三维标定靶标实现相机采集一幅图像即可完成汽车形貌主动视觉测量系统激光平面标定的问题，汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标由靶标板框架(1)、钢丝绳(2)、螺柱(3)与螺栓(4)组成，提供了一种靶标坐标系的基准面可与检测线的世界坐标系的基准面重合、采集一幅图像即可完成标定、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、性能可靠的可满足汽车检测行业对汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面进行快速标定要求的汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种汽车工业领域的检测设备的标定仪器，更具体的说，它涉及 一种汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标。 汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标
【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 车体形貌尺寸的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。采用激光平面对汽车车身进 行扫描，并通过摄像机采集汽车图像进而实现整车形貌尺寸测量的方法由于具有快速、准 确和高可靠性等特点有望解决以上技术瓶颈。由于检测过程中需要准确获得激光平面的位 置，因此需要对系统激光平面的位置进行准确标定，现有对于光平面的标定方法主要采用 二维靶标进行标定，在标定过程中需要变换多个标定靶标的位置，采集多幅靶标图像才能 完成对光平面的标定，为了提高标定效率，本设计采用三维靶标和钢丝绳作为光平面的投 影标识物，由于靶标为三维靶标，因此可以通过采集一幅图像一次获得多个三维标定点，无 需采集多幅图像。由于标定板的侧面可作为测量基准，因此可以使标定板的坐标系的基准 面与检测线的世界坐标系的基准面重合，实现测量系统坐标系与汽车检测线的基准面重合 的目的，大大简化了坐标系转换的计算量。因此，汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三 维标定靶标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] 本实用新型针对目前无法实现对汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面采用三 维标定靶标进行一次性标定的现状，提供了一种能使标定板的坐标系的基准面与检测线的 世界坐标系的基准面重合、采集一幅图像即可完成标定、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、性能可靠的可满足汽车检测行业对汽车形貌 主动视觉测量的激光扫描平面进行快速标定要求的汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平 面三维标定靶标。
[0004] 参阅图1至图4,为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现。 本实用新型所提供汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标包括有靶标板框 架、钢丝绳、螺柱与螺栓组成。
[0005] 螺栓由外而内穿入靶标板框架外侧的六个边框的螺纹孔与靶标板框架螺纹固定 连接，螺栓的端部与钢丝绳的一端固定连接，螺柱的一端穿入靶标板框架内侧的三个边框 的螺纹孔与靶标板框架螺纹固定连接，螺柱的另一端与钢丝绳的另一端固定连接。
[0006] 技术方案中所述的靶标板框架为量具钢制成的具有两两相邻三个面的中空立方 体框架零件，每个面由四个相互垂直的长方体钢柱型边框焊接制成，每个面的两个相对边 框分别对应等距加工一排螺纹通孔。
[0007] 本实用新型的有益效果是：
[0008] (1)本实用新型针对激光平面上特征点生成的特点，采用三维靶标和钢丝绳作为 光平面的投影标识物，由于靶标为三维靶标，因此可以通过采集一幅图像一次获得多个三 维标定点，无需米集多幅图像。
[0009] (2)本实用新型采用标定板的侧面作为测量基准，可以使标定板的坐标系的基准 面与检测线的世界坐标系的基准面重合，实现测量系统坐标系与汽车检测线的基准面重合 的目的，大大简化了各坐标系转换的计算量。
[0010] (3)本实用新型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，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】
[0011] 图1是汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标的轴测图；
[0012] 图2是汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标中靶标板框架1的轴 测图；
[0013] 图3是汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标中钢丝绳2的轴测 图；
[0014] 图4是汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标中螺柱3的轴测图；
[0015] 图中：1.靶标板框架，2.钢丝绳，3.螺柱，4.螺栓。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述：
[0017] 参阅图1至图4,汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标包括有靶 标板框架1、钢丝绳2、螺柱3与螺栓4。
[0018] 靶标板框架1为量具钢制成的具有两两相邻三个面的中空立方体框架零件，每个 面由四个相互垂直的长方体钢柱型边框焊接制成，每个面的两个相对边框分别对应等距加 工一排螺纹通孔，螺栓4由外而内穿入靶标板框架1外侧的六个边框的螺纹孔与靶标板框 架1螺纹固定连接，螺栓4的端部与钢丝绳2的一端固定连接，螺柱3的一端穿入靶标板框 架1内侧的三个边框的螺纹孔与靶标板框架1螺纹固定连接，螺柱3的另一端与钢丝绳2 的另一端固定连接。
[0019] 汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标的使用方法：
[0020] 定义三维标定靶标三个平面的交点为世界坐标系的原点，将立体标定板放在水平 地面上，通过水平仪调水平，并以边框侧面为基准通过激光测距仪测量其侧平面的位置并 调整使其侧平面与车道线平行，当汽车形貌主动视觉测量系统的激光扫描平面投影到三维 标定靶标时，激光平面将与三维标定靶标的钢丝绳相交，通过图像采集、图像滤波、图像增 强、求取图像像素点Hessian矩阵两特征值并最终判断交点的三维坐标，根据摄像机图像 坐标与三维世界坐标的交比不变原理实现激光扫描平面在世界坐标系下的标定。
【权利要求】
1. 一种汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标，其特征在于，所述的汽 车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标由靶标板框架（1)、钢丝绳（2)、螺柱 (3)与螺栓⑷组成； 螺栓（4)由外而内穿入靶标板框架（1)外侧的六个边框的螺纹孔与靶标板框架（1)螺 纹固定连接，螺栓（4)的端部与钢丝绳（2)的一端固定连接，螺柱（3)的一端穿入靶标板框 架（1)内侧的三个边框的螺纹孔与靶标板框架（1)螺纹固定连接，螺柱（3)的另一端与钢 丝绳（2)的另一端固定连接。
2. 按照权利要求1所述的汽车形貌主动视觉测量的激光扫描平面三维标定靶标，其特 征在于所述的靶标板框架（1)为量具钢制成的具有两两相邻三个面的中空立方体框架零 件，每个面由四个相互垂直的长方体钢柱型边框焊接制成，每个面的两个相对边框分别对 应等距加工一排螺纹通孔。
【文档编号】G01B11/24GK203893829SQ201420346766
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】徐观, 郝照冰, 苏建, 张立斌, 陈熔, 潘洪达, 刘玉梅, 戴建国, 林慧英, 刘琦峰, 李晓韬, 卢雪, 孙丽娜, 刘换平, 张馨元, 王鹏, 徐文彬, 王玉琼 申请人:吉林大学