[发明专利]一种平面定高标定装置

说明书

本发明公开了一种平面定高标定装置，属于机器视觉技术领域，包括安装在相机安装面上的测高仪、设置在标定板或待测物体下方的高度调整器，每次对待测物体拍摄前，测高仪都测量各自下方表面至待测物体的垂直高度差，若高度差偏大，则通过PC机使该位置下方高度调整器调整使其变小；若高度差偏小，则通过PC机使该位置下方高度调整器调整使其变大，最终使得每个位置的高度差与标定时一致，使得待测物体表面与标定板所在平面相同，随后多相机联合拍摄的局部图像能够精准拼合，提高测量的精度；实现了相机到标定板或待测物体表面距离的准确测量和调整，高度调节方法简单可行。

技术领域

本发明属于机器视觉技术领域，具体涉及一种平面定高标定装置。

背景技术

在机器视觉领域，拍摄大范围物体时常常采用联合标定的方法，将若干相机组合拍摄成像，拼接后进行检测。因相机及镜头的技术局限，小视野高精度相机或镜头远远比大视野高精度的便宜。联合标定即通过算法使得多台相机拍摄的局部图像能够在同一参照系内准确拼接成完整图像，若为扩大视野所用，则联合标定后，在标定板所在同一平面参考系内能够将局部图像准确拼合。若标定之后每次检测的物体仍在该标定平面内，则没有误差，重复拍摄拼合即可。

但实际情况往往是检测精度要求高，每次检测的物体表面不能与标定板所在的平面完全重合，导致拍摄的局部图片拼接以后无法完全重合。若物体没有与标定平面完全重合，有一定的角度偏差，则会导致物体局部与其上方相机间的间距不同。在物距不同的情况下，之前的调试标定仍不变的情况下，每个位置相机拍摄到的局部物体图像则会产生偏大和偏小的不同情况，由于近大远小产生变形，导致局部图像拼合在一起以后，整体待检测物体表面无法精确拼合，即同一个物体的上下两部分，若一部分拉近拍摄，一部分拉远拍摄，则无法像拼图一样拼到一起。

中国发明专利申请CN105466360A(一种用于标定多个相机平行性的装置及方法)中，在一个两自由度的运动平台上布置有第一相机、第二相机和第三相机，在运动平台上设有吸盘垫和标定mark，标定mark布置在运动平台的同侧边，包括标定点一、标定点二和标定点三，该三个标定点的高度依次升高或降低。该装置在使用过程中，以第一相机为基准，通过第一相机分别采集标定点一、二、三的位置坐标，在通过第二、三相机分别采集标定点一、二、三的位置坐标，计算第二、三相机相对第一相机在X和Y方向的相机位置关系，通过数值比较分别标定出第二、三相机在X和Y方向上相对于第一相机的平行性，以便及时修正第二、三相机的位置。该专利通过调整相机的位置来进行标定，由于相机是精密器械，相机的位置移动可能会造成设备损坏，从而降低拍摄精度。中国发明专利申请CN109360249A(相机可调节标定系统)中，在张正友标定法的基础上结合硬件设备可快速地对相机进行标定，其中硬件设备中包括两块可调节高度的上下平行的玻璃板，在玻璃板中间位置有一张九宫格标定图。该系统需要借助扫地机器人得到相机内参，再结合算法过程，对相机进行标定，然后对标定结果对相机进行位置调整，标定过程过于繁琐。中国实用新型专利CN206258081U(一种具有实时高度标定功能的三维影像测量装置)中，首先将相机和镜头连接好后固定在安装支架上，标准件安装固定在支架上，标准件的水平面与直线运动机构的运动平面平行，保证水平运动机构驱动被测量物体运动时能够完整通过相机的视野范围。该专利中通过设置安装支架的作用确保镜头与被测量物体之间的距离不变，但是长时间工作后，水平运动机构在运动时的震动必然会使该距离发生变化，需要再次校正该距离，因此这种装置在使用中的实际拍摄精度也较低，不能满足拼图的需求。

发明内容

本发明欲解决的技术问题是现有技术中相机与待测物体之间的距离标定难以做到精确控制，难以达到相机拍摄的照片能够精确到可以拼合在一起的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种平面定高标定装置，包括相机安装面、操作平台；所述相机安装面位于所述操作平台上方，且所述相机安装面与所述操作平台平行设置；所述相机安装面上安装有相机、测高仪；所述操作平台上设有高度调整器；所述高度调整器可沿垂直于操作平台的方向进行上下移动；所述测高仪的数量≧3；所述高度调整器的数量≧3；所述测高仪和所述高度调整器之间通过PC机连接；