[发明专利]基于球面坐标的汽车视觉检测系统的摄像机标定靶标

说明书

技术领域

本发明涉及一种汽车工业领域的检验设备，更具体的说，它涉及一种基于球面坐标的汽车视觉检测系统的摄像机标定靶标。

背景技术

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，进行汽车的各项几何角度的视觉测量是汽车检测领域的主要检测项目之一。目前，对汽车尺寸和角度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。采用机器视觉测量技术对汽车几何参数进行非接触检测由于具有快速、准确和高可靠性等特点有望解决以上技术瓶颈。由于三维标定物可通过一幅照片即可确定摄像机相面坐标与三维空间坐标的转换矩阵，因此可以实现快速标定；同时三维标定物的标定精度要高于二维标定物。但是现有三维标定物体积较大，加工复杂，难以实现实用性要求较高的现场标定；同时现有三平面式标定靶标只能直接获得笛卡尔三维直角坐标系下的三维数据点，无法获得球面坐标系下由球面半径和角度所决定的的数据点，而对于几何角度的视觉测量，不经转换计算直接标定球面坐标系下的角度信息对于提高汽车定位角度等参数的测量精度具有重要意义。本发明采用球面座和发光二极管组合的可分解结构，实现了球面坐标系下检测系统摄像机的标定，系统结构简单，便于加工和运输，可以直接获得球面坐标系下空间一般位置的数据点的球面坐标，提高了角度测量结果的准确度，对汽车工业检测领域的技术进步具有重要意义。

发明内容

本发明针对目前现有三维标定物只能直接获得笛卡尔三维直角坐标系下的三维数据点，无法获得球面坐标系下由球面半径和角度所决定的的数据点的问题，提供了一种可直接获得球面坐标系下空间一般位置的数据点的球面坐标、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、成本较低、性能可靠的可满足汽车检测行业对汽车角度参数进行视觉检测要求的基于球面坐标的汽车视觉检测系统的摄像机标定靶标。

参阅图1至图4，为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现。本发明所提供的基于球面坐标的汽车视觉检测系统的摄像机标定靶标包括有球面座与发光二极管。

发光二极管与球面座的螺纹通孔螺纹固定连接并由内而外穿出球面座的外表面，发光二极管直径较粗一端靠近较细一侧的端面与球面座内表面紧配合接触。

技术方案中所述的球面座为球壳形钢制薄壁零件并调质处理，在球面座表面均匀分布的经线和纬线的相交位置沿球心方向加工螺纹通孔。

技术方案中所述的发光二极管的外壳为阶梯圆柱形，直径较细一端为发射端且加工有螺纹。

本发明的有益效果是：

(1)本发明针对目前现有三维标定物只能直接获得笛卡尔三维直角坐标系下的三维数据点，无法获得球面坐标系下由球面半径和角度所决定的的数据点的问题，提供了一种可直接获得球面坐标系下空间一般位置的数据点的球面坐标的标定系统，对于以测量汽车角度参数为检测目标的情况，由于无需进行笛卡尔三维直角坐标到角度的转换，可以取得更高的测量精度。

(2)本发明针对汽车视觉检测系统现场标定对标定系统重量轻、携带方便等要求，采用发光二极管与球面座组合的方式完成标定系统的装配，因此使标定系统满足了便携小尺寸的要求，降低三维标定系统运输使用的难度。

(3)本发明针对汽车视觉检测系统现场标定对标定系统重量轻、携带方便等要求，发光二极管采用阶梯形带螺纹的壳体，与球面座连接方便且可以通过阶梯定位，实现了快速安装并保证了发光二极管的光点位置到球心距离一致，提高了标定精度。

(4)本发明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，制作简单，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。

附图说明

图1是基于球面坐标的汽车视觉检测系统的摄像机标定靶标的前向轴测图；

图2是基于球面坐标的汽车视觉检测系统的摄像机标定靶标的后向轴测图；

图3是基于球面坐标的汽车视觉检测系统的摄像机标定靶标的球面座1的轴测图；

图4是基于球面坐标的汽车视觉检测系统的摄像机标定靶标的发光二极管2的轴测图；

图中：1.球面座，2.发光二极管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述:

参阅图1至图4，基于球面坐标的汽车视觉检测系统的摄像机标定靶标包括有球面座1与发光二极管2。