[发明专利]一种高速相机成像畸变校准装置及方法

权利要求书

1.一种高速相机成像畸变校准装置，其特征在于，包括标定板、测距激光雷达、高速相机和成像畸变校准单元；

所述标定板为四边形网格状平板；所述网格状平板上设有多个人工标定点，用于对高速相机成像进行校准；

所述测距激光雷达测量所述标定板上的人工标定点的位置坐标，并将坐标信息传送到成像畸变校准单元；

所述高速相机拍摄包括人工标定点的标定板图像，并将图像数据传送到成像畸变校准单元；

所述成像畸变校准单元以所述测距激光雷达测量的人工标定点的坐标为基准，对高速相机拍摄的标定板图像上人工标定点的坐标进行校准，计算出与相机成像畸变有关的相机内参数；所述成像畸变校准单元根据所述内参数对高速相机拍摄的图像进行实时畸变校准。

2.根据权利要求1所述的校准装置，其特征在于，所述人工标定点均匀分布在标定板上，至少包括设置在标定板的中心点和四个角点上的5个人工标定点；所述网格状平板选用光学吸收较高的材料，所述人工标定点选用高反射率的材料；

所述人工标定点的最小尺寸大于激光雷达的成像分辨率；

所述标定板配置有起支撑作用的标定杆，所述标定杆的高度H＝hL/f，其中h为标定杆在相机视场上的成像长度，f为所述高速相机焦距，L为相机到标定杆的物距；所述标定杆上设置一系列均匀分布的刻度。

3.根据权利要求2所述的校准装置，其特征在于，

所述测距激光雷达为皮秒级激光脉冲雷达，包括激光发射器、激光接收器、计时电路和坐标解算单元；

所述激光发射器发射脉宽为皮秒级的激光脉冲到所述标定板，依次照射标定板上的人工标定点；所述标定板为光学吸收较高的材料，吸收激光脉冲，所述人工标定点为高反射率的材料，反射激光脉冲；

所述激光接收器接收所述人工标定点反射的激光脉冲；

所述计时电路测量激光发射脉冲和接收脉冲的时间延时；

所述坐标解算单元根据计时电路输出的时间延时解算人工标定点的位置坐标。

4.根据权利要求3所述的校准装置，其特征在于，所述激光发射脉冲的脉宽为10ps。

5.根据权利要求3所述的校准装置，其特征在于，

所述计时电路采用抽头延时线进行时间数字转换，所述抽头延时线共包含128级延时线，通过延迟锁相环控制。

6.根据权利要求5所述的校准装置，其特征在于，所述抽头延时线的最小延时为5ps。