采用棋盤格標定可見光及紅外熱像儀相機的裝置的制造方法
【專利說明】
[0001]技術領域:
[0002]本實用新型涉及一種相機標定裝置，特別是涉及一種采用棋盤格標定可見光及紅外熱像儀相機的裝置。
[0003]【背景技術】:
[0004]在多光譜攝影測量、遙感以及目標監視等應用中，為綜合獲取對象的光譜輻射信息，往往采取多光譜聯合測量的方法。其中，可見光相機可以獲得豐富的紋理信息，而紅外熱像儀可以獲得溫度信息。因此，目前可見光相機與紅外相機的聯合測量獲得了廣泛應用。而當紅外相機與可見光相機不共用同一個鏡頭或相同光路時，就必須嚴格標定它們的相機內參數以及它們之間的相對位置姿態。確定空間物體表面某點的三維幾何位置與其在圖像中對應點之間的相互關系的幾何模型參數就是相機參數。利用標定裝置和標定方法來確定這些參數的過程就稱為相機標定。現有技術中，利用棋盤格進行相機標定的方法以其操作簡單、快速高效的特點在實際攝影測量工程應用中發揮了重要作用，但傳統的棋盤格標定板僅對可見光相機的標定有效，由于普通的棋盤格標定板不具有明顯的溫度差異而難以在紅外熱像儀的標定中發揮作用。
[0005]【實用新型內容】:
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是:克服現有技術的不足，提供一種設計合理、容易實施、能夠同時標定兩種相機的采用棋盤格標定可見光及紅外熱像儀相機的裝置。
[0007]本實用新型的技術方案是:
[0008]一種采用棋盤格標定可見光及紅外熱像儀相機的裝置，包括棋盤標定板，所述棋盤標定板的表面上設置有相互交替排列的黑格和白格，所述黑格和白格均為正方形，所述黑格區域內涂有隔熱涂料層，所述棋盤標定板通過中間連接件與白色的發熱材料板連接，所述發熱材料板與加熱裝置連接；所述棋盤標定板由光學玻璃制成。
[0009]所述加熱裝置采用電加熱方式，并且通過控制器來控制所述加熱裝置的時間和溫度。
[0010]所述白色的發熱材料板采用半導體制冷片或陶瓷紅外輻射電熱板制成，所述中間連接件由隔熱材料制成，為柱狀，間隔設置在棋盤標定板和發熱材料板之間；所述光學玻璃采用吸收熱量能力較低的材料制成，不吸熱但是能夠透過熱量，能夠透視加熱材料板的顏色，便于標定。
[0011]本實用新型的有益效果是:
[0012]1、本實用新型利用同一套標定裝置來同時確定紅外與可見光相機的參數，利用聯合標定得到的相機參數，可以統一紅外熱像儀與相機的空間基準，為多光譜的融合和聯合測量建立基礎，十分簡潔，高效。
[0013]2、本實用新型利用棋盤格標定板使得可見光相機與紅外熱像儀聯合標定的流程與單獨進行可見光相機標定的流程相一致，簡便易行；利用棋盤格標定法，在可見光圖像和紅外圖像中，都能夠清晰準確的提取出圖像中的角點特征點像點坐標，從而快速完成聯合標定，得到可見光相機與紅外熱像儀的相機參數。
[0014]3、本實用新型白色發熱材料板可使用半導體制冷片或陶瓷紅外輻射電熱板等材料制作，這些材料的加熱過程和加熱量可以利用通電進行精確控制，整體性好，熱穩定性好，溫度也比較均勻，適合成為良好的紅外輻射源。
[0015]4、本實用新型中間連接件采用隔熱材料制作，能夠防止發熱材料板的熱量通過中間聯結件傳導至光學玻璃板，其結構類似于支架，使發熱材料板與光學玻璃板保持一定的距離，隔熱效果好。
[0016]5、本實用新型采用光學玻璃加工的棋盤標定板為黑白交替排列的棋盤樣式，無論黑格還是白格均為大小相同的正方形，并且光學玻璃板表面的黑色格子區域涂有隔熱涂料，既不吸熱也不透熱；光學玻璃板采用吸收熱量能力較低的材料，不吸熱但是能夠透過熱量，能夠透視加熱材料板的顏色，便于標定。
[0017]6、本實用新型設計合理、容易實施、能夠同時標定兩種相機，其應用范圍廣，易于推廣實施，具有良好的經濟效益。
[0018]【附圖說明】:
[0019]圖1為采用棋盤格標定可見光及紅外熱像儀相機的裝置的結構示意圖；
[0020]圖2為圖1中中間連接件的分布圖。
[0021]【具體實施方式】:
[0022]實施例:參見圖1-圖2，圖中，1-棋盤標定板，2-中間連接件，3-發熱材料板。
[0023]采用棋盤格標定可見光及紅外熱像儀相機的裝置，包括棋盤標定板1，棋盤標定板I的表面上設置有相互交替排列的黑格和白格，黑格和白格均為正方形，其中:黑格區域內涂有隔熱涂料層，棋盤標定板I通過中間連接件2與白色的發熱材料板3連接，發熱材料板3與加熱裝置連接(圖中未畫出)；棋盤標定板I由光學玻璃制成。
[0024]加熱裝置采用電加熱方式，并且通過控制器來控制加熱裝置的時間和溫度。白色的發熱材料板3采用半導體制冷片或陶瓷紅外輻射電熱板制成，，整體性好，熱穩定性好，溫度也比較均勻，適合成為良好的紅外輻射源。中間連接件2由隔熱材料制成，為柱狀，間隔設置在棋盤標定板I和發熱材料板3之間，這些材料的太陽輻射吸收系數和導熱系數較低，以防止發熱材料板的熱量通過中間聯結件傳導至光學玻璃板。光學玻璃采用吸收熱量能力較低的材料制成，不吸熱但是能夠透過熱量，能夠透視加熱材料板的顏色，便于標定。
[0025]進行標定時，由可見光相機與紅外熱像儀同時拍攝棋盤標定板，可見光相機拍攝到的圖像是黑白相間的棋盤格樣式，紅外相機拍攝的圖像與可見光圖像相一致。
[0026]不斷變換棋盤標定板的角度和位置，每次變換后均保持靜止，由可見光相機與紅外熱像儀同時拍攝標定裝置，拍攝足夠多的照片，在可見光圖像和紅外圖像中，都能夠清晰準確的提取出圖像中的角點特征點像點坐標，利用已知的點坐標，再利用目前的相機標定方法即可快速完成聯合標定，得到可見光相機與紅外熱像儀的相機參數。
[0027]本實用新型給出的棋盤格標定板在紅外熱像儀拍攝的條件下得到的圖像與可見光條件下的相類似，均為黑白分明的棋盤格圖像，因此能夠實現紅外熱像儀與可見光相機的聯合標定。利用該棋盤標定板，使得可見光相機與紅外熱像儀(紅外相機)聯合標定的流程與單獨進行可見光相機標定的流程相一致。利用棋盤格標定法，在可見光圖像和紅外圖像中，都能夠清晰準確的提取出圖像中的角點特征點像點坐標，從而快速完成聯合標定，得到可見光相機與紅外熱像儀的相機參數。
[0028]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
【主權項】
1.一種采用棋盤格標定可見光及紅外熱像儀相機的裝置，包括棋盤標定板，所述棋盤標定板的表面上設置有相互交替排列的黑格和白格，所述黑格和白格均為正方形，其特征是:所述黑格區域內涂有隔熱涂料層，所述棋盤標定板通過中間連接件與白色的發熱材料板連接，所述發熱材料板與加熱裝置連接；所述棋盤標定板由光學玻璃制成。
2.根據權利要求1所述的采用棋盤格標定可見光及紅外熱像儀相機的裝置，其特征是:所述加熱裝置采用電加熱方式，并且通過控制器來控制所述加熱裝置的時間和溫度。
3.根據權利要求1所述的采用棋盤格標定可見光及紅外熱像儀相機的裝置，其特征是:所述白色的發熱材料板采用半導體制冷片或陶瓷紅外輻射電熱板制成，所述中間連接件由隔熱材料制成，為柱狀，間隔設置在棋盤標定板和發熱材料板之間；所述光學玻璃不吸熱但是能夠透過熱量，能夠透視加熱材料板的顏色，便于標定。
【專利摘要】本實用新型公開了一種采用棋盤格標定可見光及紅外熱像儀相機的裝置，首先選取由光學玻璃制成的棋盤標定板，所述棋盤標定板表面上設置有黑格和白格，在所述黑格區域內涂有隔熱涂料層，選取白色的發熱材料板和中間連接件，將三者從上到下依次連接，將發熱材料板與加熱裝置連接；其次不斷變換棋盤標定板的角度和位置，每次變換后均保持靜止，由可見光相機與紅外熱像儀同時拍攝標定裝置，在可見光圖像和紅外圖像中，都能夠清晰準確的提取出圖像中的角點特征點像點坐標，利用已知的點坐標即可快速完成聯合標定，得到可見光相機與紅外熱像儀的相機參數。本實用新型利用同一套標定裝置和標定方法來同時確定紅外與可見光相機的參數，十分簡潔，高效。
【IPC分類】G03B43-00, G01J5-52
【公開號】CN204287725
【申請號】CN201420686430
【發明人】董明, 張偉政, 鐘浩, 耿琦, 蘇迪, 程永飛, 賈學東, 陳國軍, 李豐陽, 何婷, 魏暉
【申請人】國家電網公司, 鄭州眾創匯達電氣有限公司, 國網河南省電力公司鄭州供電公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年11月17日