适用于光学动捕系统的二维标定杆技术方案

本实用新型专利技术涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种标定杆。适用于光学动捕系统的二维标定杆，包括二维标定杆，二维标定杆包括横杆、竖杆，横杆上设有至少三个标记点，竖杆上设有至少三个标记点，且其中一个标记点为公共标记点，公共标记点设置在横杆和竖杆的连接，横杆和竖杆共设公共标记点。每个标记点上涂覆有反光层。由于采用上述技术方案，本实用新型专利技术用于光学相机标定过程中时，能够很好的被光学相机识别，通过较少的标记点，即可确定标定杆位置，标定时间更快速，大大降低了标定算法的复杂性。

Two dimensional calibration rod for optical dynamic capture system

【技术实现步骤摘要】
适用于光学动捕系统的二维标定杆
本技术涉及计算机视觉
，尤其涉及一种标定杆。
技术介绍
随着机器视觉应用日益广泛，大空间环境中的多相机视觉系统的需求越来越多了，主要方向是大空间内的高精度定位与跟踪。在机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型就是相机参数。而这些参数必须通过实验与计算才能得到，求解参数的过程就称为相机标定。传统的相机标定法需要使用尺寸已知的标定物，如棋盘标定板，通过建立标定物上坐标已知的点与其图像点之间的对应，利用一定的算法获得相机模型的内外参数。而在多目相机环境中，为实现对物体的定位与跟踪，不仅要确定每个相机的参数，也需要确定相机与相机之间的位置关系。现有的棋盘标定板算法使用条件严苛，且算法时间太长，使用非常不方便。且动捕系统中相机数量很多，相机与相机之间的区域交叉关系复杂，棋盘标定板需要花费大量人力和物力。显然，现有的棋盘标定板不适用于光学相机的标定。因此需要一种应用于光学动捕系统中能准确快速的检测与识别的标定杆。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种适用于光学动捕系统的二维标定杆，以解决上述技术问题。本技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：适用于光学动捕系统的二维标定杆，包括一用于光学相机捕获坐标数据的二维标定杆，所述二维标定杆包括一横杆、一与所述横杆固定连接的竖杆，所述横杆上设有至少三个标记点，所述竖杆上设有至少三个标记点，且其中一个所述标记点为公共标记点，所述公共标记点设置在所述横杆和所述竖杆的连接，所述横杆和所述竖杆共设所述公共标记点；每个所述标记点上涂覆有反光层。本技术采用在设有横杆和竖杆的二维标定杆上设置至少五个带反光层的标记点，使得整个二维标定杆与传统复杂的标定装置等器件结构相比，结构更为简单，而且涂覆有反光层的标记点，能够被光学相机识别每个标记点，使得光学相机得到的图像坐标数据更为精确，标定精度大大提升。由于二维标定杆上的所有标记点在被光学相机捕获时的位置确定，光学相机识别到每个标记点后的坐标数据也可确定，确定的坐标数据为光学相机的标定提供了必不可少的信息。本技术的二维标定杆中的公共标记点还可以作为动捕空间的中心点，为整个光学动捕系统中高精度的定位也跟踪提供可靠精确的标定数据。所述二维标定杆上设有五个所述标记点；所述横杆上设有三个横向标记点，三个所述横向标记点中的一个为所述公共标记点，另两个所述横向标记点位于所述公共标记点的左右两侧；所述竖杆上设有三个竖向标记点，三个所述竖向标记点中的一个为所述公共标记点，另两个所述竖向标记点位于所述公共标记点的下方。本技术的二维标定杆上设置五个标记点，每个标记点表面均涂覆有反光层，这样的设计，在光学相机标定过程中，加快了匹配速度，降低了计算难度，标定时间更快，节省人力和物力；在中心点检测时或者在二维标定杆定位跟踪时，只要确定五个点的相互关系，即可确定标定杆的位置所在，大大降低了算法的复杂性。所述横杆上最左侧的标记点与中间的所述公共标记点之间的距离为20cm，所述公共标记点到所述横杆上最右侧的标记点之间的距离为10cm；所述公共标记点到所述竖杆上中间的标记点之间的距离为12cm，所述竖杆上中间的标记点到最下方的标记点之间的距离为12cm；每个所述标记点顶面到所在横杆或竖杆底面的距离相同，且都为5cm。本技术的五个标记点采用上述位置关系后，光学相机即可很好的捕获到标记点对应的坐标数据，又可使得二维标定杆小巧，便于挥动，便于携带和运输。所述标记点采用球体标记，所述球体标记通过连接杆固定在所述二维标定杆上，所述球体的外表面涂覆所述反光层。所述横杆和所述竖杆呈一预设的夹角固定连接。所述横杆和所述竖杆可以呈30°、45°或60°等夹角角度固定连接。优选所述横杆和所述竖杆呈90°夹角角度固定连接，即所述竖杆垂直连接所述横杆。在所述横杆和所述竖杆的连接处的两个夹角处设置有L字型加强筋，所述加强筋的夹角角度与所述横杆和所述竖杆的连接处的夹角角度相同。由于本技术的二维标定杆在使用过程中是需要不断挥动的，因此通过增设加强筋后，能进一步保证二维标定杆的可靠稳定使用。所述竖杆的下部设有一与所述竖杆固定连接的把手，所述把手上绕所述把手外表面设置有防滑凸起。由于本技术的二维标定杆在使用过程中是需要不断挥动的，可较为方便的通过把手握住本技术进行挥动。优选，所述横杆和所述竖杆一体制成所述二维标定杆。有益效果：由于采用上述技术方案，本技术用于光学相机标定过程中时，能够很好的被光学相机识别，通过较少的标记点，即可确定标定杆位置，标定时间更快速，大大降低了标定算法的复杂性。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。图1为本技术二维标定杆的一种结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。参照图1，适用于光学动捕系统的二维标定杆，包括用于光学相机捕获坐标数据的二维标定杆，二维标定杆包括横杆1、与横杆1固定连接的竖杆2，横杆1和竖杆2的固定方式可以采用现有技术中常用的焊接、螺丝、螺栓或粘接等固定方式，横杆1和竖杆2的顶面和底面均齐平。横杆1和竖杆2的材质相同，可以采用塑料、铁质材料、不锈钢材料或铝合金材料等，优选横杆1和竖杆2采用一体制成的方式形成二维标定杆，此时横杆1和竖杆2不需要其他固定件固定连接，只需选定材料直接制作形成具有横杆1和竖杆2的二维标定杆即可。横杆1和竖杆2呈预设的夹角固定连接，横杆1和竖杆2可以呈30°、45°、60°或90°等夹角角度固定连接。如图1中所示，优选横杆1和竖杆2呈90°的夹角角度固定连接，即竖杆2垂直连接横杆1，此时二维标定杆呈T字型结构。在横杆1和竖杆2的连接处的两个夹角处设置有L字型加强筋3，加强筋3的夹角角度与横杆1和竖杆2的连接处的夹角角度相同。由于本技术的二维标定杆在使用过程中是需要不断挥动的，因此通过增设加强筋3后，能进一步保证二维标定杆的可靠稳定使用。横杆1上设有至少三个标记点，竖杆2上设有至少三个标记点，且其中一个标记点为公共标记点，公共标记点设置在横杆1和竖杆2的连接，横杆1和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.适用于光学动捕系统的二维标定杆，包括一用于光学相机捕获坐标数据的二维标定杆，其特征在于，所述二维标定杆包括一横杆、一与所述横杆固定连接的竖杆，所述横杆上设有至少三个标记点，所述竖杆上设有至少三个标记点，且其中一个所述标记点为公共标记点，所述公共标记点设置在所述横杆和所述竖杆的连接，所述横杆和所述竖杆共设所述公共标记点；/n每个所述标记点上涂覆有反光层。/n

【技术特征摘要】
1.适用于光学动捕系统的二维标定杆，包括一用于光学相机捕获坐标数据的二维标定杆，其特征在于，所述二维标定杆包括一横杆、一与所述横杆固定连接的竖杆，所述横杆上设有至少三个标记点，所述竖杆上设有至少三个标记点，且其中一个所述标记点为公共标记点，所述公共标记点设置在所述横杆和所述竖杆的连接，所述横杆和所述竖杆共设所述公共标记点；
每个所述标记点上涂覆有反光层。


2.根据权利要求1所述的适用于光学动捕系统的二维标定杆，其特征在于，所述二维标定杆上设有五个所述标记点；
所述横杆上设有三个横向标记点，三个所述横向标记点中的一个为所述公共标记点，另两个所述横向标记点位于所述公共标记点的左右两侧；
所述竖杆上设有三个竖向标记点，三个所述竖向标记点中的一个为所述公共标记点，另两个所述竖向标记点位于所述公共标记点的下方。


3.根据权利要求2所述的适用于光学动捕系统的二维标定杆，其特征在于，所述横杆上最左侧的标记点与中间的所述公共标记点之间的距离为20cm，所述公共标记点到所述横杆上最右侧的标记点之间的距离为10cm；
所述公共标记点到所述竖杆上中间的标记点之间的距离为12cm，所述竖杆上中间的标记点到最下方的标记点之间的距离为12cm；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王越，许秋子，
申请(专利权)人：深圳市瑞立视多媒体科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44