[发明专利]一种标定装置和标定方法

说明书

本发明公开了一种标定装置和标定方法。该装置包括：沿光路依次设置的光源、数字微反射镜器件、缩放投影镜组、第一投影屏、成像单元和控制单元，成像单元包括待标定镜头；光源为平行光源，用于出射平行光束；数字微反射镜器件与控制单元连接，用于将平行光束转化成包含源图形的反射光束；缩放投影镜组与控制单元电连接，用于缩放包含源图形的反射光束；第一投影屏位于缩放投影镜组的像面，用于形成第一参考标定图形；成像单元用于得到待标定图形；控制单元与成像单元、第一投影屏电连接，用于根据待标定图形和第一参考标定图形，确实待标定镜头的标定参数。本发明实施例能够产生各种尺寸的高分辨率参考标定图形。

技术领域

本发明实施例涉及机器视觉技术领域，尤其涉及一种标定装置和标定方法。

背景技术

机器视觉技术是工业自动化技术的重要方向，在社会生产生活的各个方面都发挥着重要的作用，如智能装配、物流分拣、三维重建、医学影像处理、铁路监控、安防安保等方面。在机器视觉领域，完成测量任务的主要设备是成像系统，对成像系统进行参数标定是实现高精度测量任务的前提。在实际标定过程中，因为被测产品大小不同，所需的成像系统的视野大小不同，其选用的镜头的视野与分辨率也不同。因此需要针对不同视野大小与分辨率的镜头定制大小与参数不一的标定板。

传统的标定板通常由以下几种方法制作：纸质打印、玻璃镀膜、陶瓷材料等。其中纸质打印标定板受限于打印机的精度，打印纸粘贴的平整性问题等的影响，导致标定参考物一致性差，难以实现高精度成像系统标定。玻璃镀膜标定板在小尺寸范围内可达到微米级精度，但是玻璃表面存在镜面反射，易因环境杂散光影响标定图像质量，导致无法提取标志点。陶瓷材料可以制造高精度的标定板，表面漫反射结构具有较好的适应性，但是不易制作大尺寸标定板且本身为脆性材质较易损坏。以上标定板均需采用调整环境光照以保证获得足够的“标志点-背景”对比度，易受环境光照干扰，当环境光照条件太差时甚至可能导致无法提取标志点。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种标定装置和标定方法，能够产生各种尺寸的高分辨率参考标定图形。

第一方面，本发明实施例提供了一种标定装置，该装置包括：

沿光路依次设置的光源、数字微反射镜器件、缩放投影镜组、第一投影屏、成像单元和控制单元，所述成像单元包括待标定镜头；

所述光源为平行光源，用于出射平行光束；

所述数字微反射镜器件包括多个反射镜，且与所述控制单元连接，用于根据所述控制单元提供的控制信号调整所述反射镜的设置角度，反射所述平行光束而形成包含源图形的反射光束；

所述缩放投影镜组与所述控制单元电连接，用于根据所述控制单元提供的控制信号调整缩放比例，缩放所述包含源图形的反射光束；

所述第一投影屏位于所述缩放投影镜组的像面，用于接收缩放后的所述包含源图形的反射光束并形成第一参考标定图形；

所述成像单元用于采集所述第一参考标定图形的图像，得到待标定图形；

所述控制单元与所述成像单元、所述第一投影屏电电连接，用于根据所述待标定图形和所述第一参考标定图形，确实所述待标定镜头的标定参数。

第二方面，本发明实施例还提供了一种标定方法，该方法应用于第一方面提供的标定装置，包括：

根据控制单元提供的控制信号调整所述数字微反射镜器件中的反射镜的设置角度以及所述缩放投影镜组的缩放比例，以使所述光源出射的平行光束经所述数字微反射镜器件和所述缩放投影镜组在所述第一投影屏中形成第一参考标定图形，所述第一参考标定图形的参数与所述预设参考标定图形的参数相同；

获取所述成像单元基于所述第一参考标定图形成像得到的待标定图形；

根据所述待标定图形和所述第一参考标定图形，确实所述待标定镜头的标定参数。