专利名称：一种摄像头视野角度测量装置及方法
技术领域：
本发明涉及视野角度测量装置及方法，尤其涉及一种摄像头视野角度测量装置及方法。
背景技术：
随着汽车技术的迅速发展，对汽车操作的便利性，人性化提出更高层次的要求。倒车摄像头，全景摄像头在汽车上的使用，为驾驶员提供极大的便利，大大地降低了由于视野盲区原因所造成的事故。随着摄像头的应用日益广泛，对摄像头的视野要求也越来越严格。角度要求越来越大，视野角度精度要求越来越高。甚至要求测量对角视野角度的值。传统的角度坐标纸铺在地上的测试方法随着角度的增大，精度的提高，局限性越来越突出。对场地的要求越来越大，每次测量均要进行重新安装，对中，且对于对角角度的测试完全不能测试，或者操作十分的不方便。
发明内容
为了解决现有技术中问题，克服坐标纸铺在地上测试视野角度的局限性，有必要提供一种能快速进行摄像头视野角度的测量装置和测量方法。本发明提供了一种摄像头视野角度测量装置。该装置包括摄像头安装支架、标尺、标尺支撑支架、摄像头视野标志杆、显示屏，其特征在于:所述标尺包括子标尺一、子标尺二、子标尺三、子标尺四，子标尺五，所述标尺支撑支架进一步包括标尺支撑支架一、标尺支撑支架二，所述子标尺二、所述子标尺一、所述子标尺三依次首尾连接呈扒钉状，所述子标尺四和所述子标尺五呈十字型连接，所述子标尺一中端和所述子标尺五的末端通过所述标尺支撑支架一紧固连接，所述子标尺四通过所述标尺支撑支架二紧固连接所述子标尺三和所述子标尺二，所述摄像头视野标志杆紧套于所述子标尺一或所述子标尺二或所述子标尺三上，所述摄像头安装支架上设有活动连接件。作为本发明的进一步改进，该测量装置至少包括两根所述摄像头视野标志杆，所述摄像头视野标志杆末端有供其与所述标尺套接的套环，所述子标尺一上面标注有表示长度或角度或起标识作用的刻度，所述子标尺一正对所述摄像头安装支架的一个面上有一个中心标记，该中心标记呈十字架状且位于所述子标尺一的一个面的正中央位置，所述显示屏的正中央区域也设有呈十字型的中央标记。摄像头视野标志杆末端的套环方便调节该摄像头视野标志杆在标尺上的位置，从而确定视野实际边缘位置。多根标尺能完成更大角度范围的测量，标尺上的刻度有助于快速记录测量所需数据，子标尺一上的中心标记和显示屏上的中央标记方便完成测量中对中的准备工作。一种摄像头视野角度测量方法，其特征在于:该方法包括以下步骤:
步骤一:安装待测摄像头；
步骤二:连接所述显示屏和所述待测摄像头； 步骤三:调节对中视野；
步骤四:调节所述摄像头视野标志杆寻找摄像头实际视野边缘；
步骤五:读取记录标尺指示的数据；
步骤六:利用三角函数及直角三角形边角关系分析计算得出所述待测摄像头视野角度。作为本发明的进一步改进，所述步骤一进一步包括将所述待测摄像头安装于所述摄像头安装支架的活动连接件上，完成上述步骤后进入所述步骤二。待测摄像头安装于摄像头安装支架的活动连接件上，摄像头位置可调便于完成步骤三。作为本发明的进一步改进，所述步骤二进一步包括将所述待测摄像头和所述显示屏通过电子器件连接起来和初步检测能否正常摄像两个步骤，能正常显示则进入所述步骤三。将摄像头和显示屏连接起来便于步骤三和步骤四的完成。作为本发明的进一步改进，步骤三进一步包括确定所述待测摄像头是进行水平或垂直角度测量还是进行对角线角度测量，进行水平或垂直角度测量则选择水平角度或垂直角度对中方法，通过上下，左右，旋转等方式，调整所述待测摄像头的位置，同时观察子标尺一上中心标记在所述显示屏上成像的位置，继续微调所述待测摄像头的位置，直至调整到子标尺一上的所述中心标记在所述显示屏上的成像与所述显示屏的中央标记重叠，则表示调节对中视野步骤完成；进行对角角度测量则采用对角角度对中方法，通过上下，左右，旋转等方式，调整所述待测摄像头的位置，同时观察子所述子标尺一上的所述中心标记在所述显示屏上的成像位置，继续微调所述待测摄像头的位置，直至调整到所述子标尺一上的所述中心标记在所述显示屏上的成像出现在所述显示屏的对角线位置，则表示调节对中视野步骤完成，完成上述步骤后进入所述步骤四。调节对中视野步骤保证摄像头视野角度测量更精确。作为本发明的进一步改进，所述步骤四进一步包括调整所述摄像头视野标志杆的位置，直至所述摄像头视野标志杆在所述显示屏的成像出现在所述显示屏上与所述显示屏边缘相切的位置，此时所述摄像头视野标志杆所处的位置就是摄像头实际视野的边缘位置，完成上述步骤后进入所述步骤五。利用待测摄像头采集的图像位置来确认待测摄像头视野的实际位置，极大方便的测量工作的进行，缩短测量所用的时间。作为本发明的进一步改进，所述步骤五进一步包括读取所述摄像头视野标志杆与标尺的套接点到子标尺四的距离Ml、NI和到子标尺五距离M2、N2，完成上述步骤后进入所述步骤六。直接读取带有标识刻度的标尺上的数值使角度测量结果更精确。作为本发明的进一步改进，所述步骤六进一步包括确定所述摄像头视野标志杆的位置，若所述摄像头视野标志杆位于子标尺一上，则摄像头视野角度Θ= [arctan (M2 /Ml)]+ [arctan (N2/ NI)]，若所述摄像头视野标志杆位于子标尺二和子标尺三上且其位置在摄像头物镜平面之前，则摄像头视野角度θ=180° — [arctan(M1/M2)+arctan (NI/N2)]、若所述摄像头视野标志杆位于子标尺二和子标尺三上且其位置在摄像头物镜平面之后，则摄像头视野角度Θ =180° + [arctan (M1/M2) +arctan (NI/ N2)]。利用三角函数及直角三角形边角关系分析计算可以很精确的得出待测摄像头视野角度。本发明的有益效果是:能够快速进行摄像头视野角度的测量，克服坐标纸铺在地上测试视野角度的局限性，每次测量也不需要对测量装置重复安装，节约测量时间。且能很好完成对角角度的测量。根据直角三角形的边长之间的关系，使用三角函数公式，测量出摄像头的视野角度，大大提高了测量精度。
图1是本发明一种摄像头视野角度测量装置结构示意 图2是本发明一种摄像头视野角度测量方法进行水平和垂直角度测量时候调节对中视野示意 图3是本发明一种摄像头视野角度测量方法进行对角角度测量时候调节对中视野示意 图4是本发明一种摄像头视野角度测量方法进行小角度测量的示意 图5是本发明一种摄像头视野角度测量方法大角度测量的示意 图6是本发明一种摄像头视野角度测量方法超过180°角度测量的示意图。图中各部件名称如下:
1.摄像头安装支架 3.标尺支撑支架31.标尺支撑支架一
32.标尺支撑支架二 4.摄像头视野标志杆 5.显示屏 61.子标尺一62.子标尺二63.子标尺三
64.子标尺四65.子标尺五7.中心标记
71.中央标记8.待测摄像头。`
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明。该装置包括摄像头安装支架1、标尺、标尺支撑支架3、摄像头视野标志杆4、显示屏5，标尺包括子标尺一 61、子标尺二 62、子标尺三63、子标尺四64，子标尺五65，标尺支撑支架3包括标尺支撑支架一 31、标尺支撑支架二 32，子标尺二 62、子标尺一 61、子标尺三63依次首尾连接呈扒钉状，子标尺四64和子标尺五65呈十字型连接，子标尺一 61中端和子标尺五65的末端通过标尺支撑支架一 31紧固连接，子标尺四64通过标尺支撑支架二 32紧固连接子标尺三63和子标尺二 62，摄像头视野标志杆4紧套于子标尺一 61或子标尺二62或子标尺三63上，摄像头安装支架I连接子标尺五65的另一末端，摄像头安装支架I上设有活动连接件。该测量装置包括两根摄像头视野标志杆4，每根摄像头视野标志杆4末端有供其与标尺套接的套环，子标尺一 61上面标注有表示长度的刻度，子标尺一 61正对摄像头安装支架I的一个面上有一个中心标记7，该中心标7记呈十字架状且位于子标尺一 61的一个面的正中央位置，显示屏5的正中央区域也设有呈米字型的中央标记71。测量准备工作:将待测摄像头8安装于摄像头安装支架I的活动连接件上，将待测摄像头8和显示屏5通过电子器件连接起来。初步检测能否正常摄像，能正常显示则进入调节对中视野步骤。在进行小角度水平或垂直角度摄像头视野角度测量的时候:调节对中视野选择水平角度或垂直角度对中法:通过上下，左右，旋转等方式，调整待测摄像头8的位置，同时观察子标尺一 61上中心标记7在显示屏5上成像的位置，继续微调摄像头的位置，直至调整到子标尺一 61上的中心标记7在显示屏5上的成像与显示屏5的中央标记71重叠,表示调节对中视野步骤完成。进入调节摄像头视野标志杆4寻找视野边缘步骤。调节摄像头视野标志杆4的步骤。调节摄像头视野标志杆4的位置，直至摄像头视野标志杆4在显示屏5上的成像出现在显示屏5上与显示屏5边缘相切的位置，此时摄像头视野标志杆4所处的位置就是摄像头实际视野的边缘位置。完成上述步骤后进入读取记录标尺指示的数据步骤。分别读取两个摄像头视野标志杆4与标尺2的套接点到子标尺四64的距离LpS1和到子标尺五65距离L2、S2。如图4所示:子标尺一 61、子标尺五65，套接点与摄像头顶点的连线构成直角三角形，根据直角三角形的边角关系可知:ct = arctan (L2/ LI), β = arctan(S2/ SI)，则待测摄像头视野夹角为(α+β)。在进行较大角度水平或垂直角度摄像头视野角度测量的时候:前面几个步骤与小角度测量一样，但是摄像头视野标志杆4的位置位于子标杆二 62和子标杆三63上，且位于摄像头物镜平面前面。读取数据时，分别读取两个摄像头视野标志杆4与标尺2的套接点到子标尺四64的距离L3、S3和到子标尺五65距离L4、S4，如图5示:子标尺三63、子标尺四64,套接点与摄像头顶点的连线构成直角三角形,子标尺二 62、子标尺四64,套接点与摄像头顶点的连线构成直角三角形，根据直角三角形的边角关系可知:ct = arctan(L3/L4)、β =arctan (S3/S4)。则待测摄像头视野夹角为:[180。— ( α + β )]。在进行大于180°视野角度水平或垂直角度摄像头视野角度测量的时候:前面步骤与小角度测量一样，但是摄像头视野标志杆4的位置位于子标杆二 62和子标杆三63上，且位于摄像头物镜平面后面。读取数据时，分别读取两个摄像头视野标志杆4与标尺2的套接点到子标尺四64的距离L5、S5和到子标尺五65距离L6、S6，如图6所示:子标尺三63、子标尺四64,套接点与摄像头顶点的连线构成直角三角形,子标尺二 62、子标尺四64,套接点与摄像头顶点的连线构成直角三角形，根据直角三角形的边角关系可知:ct = arctan (L5/L6)、β =arctan (S5/S6)，则待测摄像头视野夹角为:[180。+ ( α + β )]。对角线角度的测试方法。通过调整摄像头位置，使标尺出现在对角线的位置。参考上述方法。即可求出摄像头的对角角度。本发明摄像头视野测试方法中，包含摄像头安装支架1，标尺和标尺支撑支架3。摄像头安装支架I用于支撑待测摄像头8，且可以根据需要进行调节，以确保待测摄像头8视野中心和标尺的重合。标尺用来测量摄像头的视野，标尺支架用于支撑标尺。在测试过程中，摄像头固定在支架上，通过调整支架的位置，使在显示屏上的图像的中心点与显示屏的中心点重合。然后，通过显示屏上图像边缘的位置与标尺上实际的位置进行确认，确认出实际的位置，然后测量计算出实际的角度。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种摄像头视野角度测量装置，该装置包括摄像头安装支架(I)、标尺、标尺支撑支架(3)、摄像头视野标志杆(4)、显示屏(5)，其特征在于:所述标尺包括子标尺一(61)、子标尺二(62)、子标尺三(63)、子标尺四(64)，子标尺五(65)，所述标尺支撑支架(3)进一步包括标尺支撑支架一(31)、标尺支撑支架二(32)，所述子标尺二(62)、所述子标尺一(61)、所述子标尺三(63 )依次首尾连接呈扒钉状，所述子标尺四(64 )和所述子标尺五(65 )呈十字型连接，所述子标尺一 ￠1)中端和所述子标尺五(65)的末端通过所述标尺支撑支架一(31)紧固连接，所述子标尺四(64)通过所述标尺支撑支架二(32)紧固连接所述子标尺三(63)和所述子标尺二(62)，所述摄像头视野标志杆(4)紧套于所述子标尺一(61)或所述子标尺二(62)或所述子标尺三(63)上,所述摄像头安装支架(I)上设有活动连接件。
2.根据权利要求1所述的摄像头视野角度测量装置，其特征在于:该测量装置至少包括两根所述摄像头视野标志杆(4)，所述摄像头视野标志杆(4)末端有供其与所述标尺套接的套环，所述子标尺一(61)上面标注有表示长度或角度或起标识作用的刻度，所述子标尺一(61)正对所述摄像头安装支架(I)的一个面上有一个中心标记(7)，该中心标记(7)呈十字架状且位于所述子标尺一(61)的一个面的正中央位置，所述显示屏(5)的正中央区域也设有呈十字型的中央标记(71)。
3.一种摄像头视野角度测量方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: 步骤一:安装待测摄像头(8); 步骤二:连接所述显示屏(5)和所述待测摄像头(8); 步骤三:调节对中视野； 步骤四:调节所述摄像头视野标志杆(4)寻找摄像头实际视野边缘； 步骤五:读取记录标尺指示的数据； 步骤六:利用三角函数及直角三角形边角关系分析计算得出所述待测摄像头(8)视野角度。
4.根据权利要求3所述的摄像头视野角度测量方法，其特征在于:所述步骤一进一步包括将所述待测摄像头(8)安装于所述摄像头安装支架(I)的活动连接件上，完成上述步骤后进入所述步骤二。
5.根据权利要求3所述的一种摄像头视野角度测量方法，其特征在于:所述步骤二进一步包括将所述待测摄像头(8)和所述显示屏(5)通过电子器件连接起来和初步检测能否正常摄像两个步骤，能正常显示则进入所述步骤三。
6.根据权利要求3所述的一种摄像头视野角度测量方法，其特征在于:步骤三进一步包括确定所述待测摄像头(8)是进行水平或垂直角度测量还是进行对角线角度测量，进行水平或垂直角度测量则选择水平角度或垂直角度对中方法，通过上下，左右，旋转等方式，调整所述待测摄像头(8)的位置，同时观察子标尺一(61)上中心标记(7)在所述显示屏(5)上成像的位置，继续微调所述待测摄像头(8)的位置，直至调整到子标尺一(61)上的所述中心标记(7)在所述显示屏(5)上的成像与所述显示屏(5)的中央标记(71)重叠，则表示调节对中视野步骤完成；进行对角角度测量则采用对角角度对中方法，通过上下，左右，旋转等方式，调整所述待测摄像头(8)的位置，同时观察子所述子标尺一(61)上的所述中心标记(7)在所述显示屏(5)上的成像位置，继续微调所述待测摄像头(8)的位置，直至调整到所述子标尺一(61)上的所述中心标记(7)在所述显示屏(5)上的成像出现在所述显示屏(5)的对角线位置，则表示调节对中视野步骤完成，完成上述步骤后进入所述步骤四。
7.根据权利要求3所述的一种摄像头视野角度测量方法，其特征在于:所述步骤四进一步包括调整所述摄像头视野标志杆(4)的位置，直至所述摄像头视野标志杆(4)在所述显示屏(5 )的成像出现在所述显示屏(5 )上与所述显示屏(5 )边缘相切的位置，此时所述摄像头视野标志杆(4)所处的位置就是摄像头实际视野的边缘位置，完成上述步骤后进入所述步骤五。
8.根据权利要求3所述的一种摄像头视野角度测量方法，其特征在于:所述步骤五进一步包括读取所述摄像头视野标志杆(4)与标尺的套接点到子标尺四(64)的距离M1、N1和到子标尺五(65)距离M2、N2，完成上述步骤后进入所述步骤六 。
9.根据权利要求3所述的一种摄像头视野角度测量方法，其特征在于:所述步骤六进一步包括确定所述摄像头视野标志杆(4)的位置，若所述摄像头视野标志杆(4)位于子标尺一(61)上,则摄像头视野角度Θ = [arctan (M2 / Ml)]+ [arctan (N2/ NI)],若所述摄像头视野标志杆(4)位于子标尺二(62)和子标尺三￠3)上且其位置在摄像头物镜平面之前，贝1J摄像头视野角度θ=180° — [arctan(Μ1/Μ2)+arctan (NI/ N2)]、若所述摄像头视野标志杆(4)位于子标尺二(62)和子标尺三￠3)上且其位置在摄像头物镜平面之后，则摄像头视野角度 Θ =180° + [arctan (M1 /M2) +arctan (NI/ N2)]。
全文摘要
本发明涉及一种摄像头视野角度测量装置及方法。该测量装置包括摄像头安装支架，摄像头前后左右四周的标尺、摄像头视野标志杆和标尺支撑支架。摄像头安装支架用于支撑安装摄像头，摄像头视野标志杆用于寻找实际视野边缘，标尺用于测量读出距离和角度，标尺安装支架用于支撑标尺。该方法根据直角三角形的边长之间的关系，使用三角函数公式，测量出摄像头的视野角度。本发明具有精确快速测量摄像头视野角度的作用。
文档编号H04N17/00GK103200422SQ201310127228
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月12日 优先权日2013年4月12日
发明者覃开宇 申请人:深圳市航盛电子股份有限公司