CN104754323B - 摄像头光轴检测设备的标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摄像头光轴检测设备的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：将摄像头按照测试位置置于光轴检测设备上，截图此时摄像头映射的图片，用画图软件打开图片，读取中心坐标值(X，Y)；将摄像头旋转180度，读取中心坐标值(X′，Y′)；计算获得中心值

Description

摄像头光轴检测设备的标定方法

技术领域

本发明涉及一种标定方法，具体涉及一种用于标定摄像头光轴检测设备的方法。

背景技术

随着时代的发展，汽车行业已经成为市场经济的一个重要组成部分，在发达国家，汽车基本上成为了大部分人的代步工具，而在发展中国家，汽车的需求也在与日俱增，随之而产生的汽车安全成为了消费者衡量汽车的一个重要指标，应运而生的诸多汽车安全行业也为此展开了激烈的竞争，作为汽车安全的一部分，车载摄像头的发展犹如雨后春笋。

车载摄像头的光轴的精准度是实现高精度摄像头性能的一个很重要指标，目前我们对于光轴的判定普遍是针对光轴中心的检测。实现方法是将光轴检测设备图纸中心通过视频采集卡采集至光轴检测软件，判定其是否合格。而设备图纸中心位置是其关键所在，如果设备图纸有所偏差，会导致测试结果与理论值形成比较大的误差，直接影响生产摄像头的精准度，导致行车过程摄像头对周围环境判断失误。

国内类似判定光轴中心的专利为《校正影像撷取中心至镜头模块的光轴中心的方法》，申请号：200610068127.2申请日：2006-03-21，其判断依据为影像撷取中心为图形亮度最高的区域，在摄像头领域，称之为解像度最高。

然而，该技术存在以下两点缺点：

1、该技术需要确定一个基准点，此基准点必须具备两个条件，其一，从机构上来讲，镜头较影像撷取对象的相对位置必须与之后生产测试光轴时摄像头与影像撷取对象的相对位置保持一致，否则校正后的影像中心对于生产来讲毫无意义。其二，所选摄像头必须为具有标准参数的摄像头，否则对中心的判定不能达到标准；

2、根据以上基准点，整个校正过程才能顺利展开，而后需要对撷取的影像进行光学分析，找出其中最亮的区域，然后重复以上动作，完成光轴中心的标定。中间过程需要精密的设备及高标准的软件方能完成，对于同行业来讲，是一笔很大的投入。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于根据严谨的理论基础，提供一种简便、有效并且实用的标定摄像头光轴检测设备中心的方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种摄像头光轴检测设备的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将摄像头按照测试位置置于光轴检测设备上，截图此时摄像头映射的图片；

(2)用画图软件打开图片，读取中心坐标值(X，Y)；

(3)将摄像头在原始测试位置基础上旋转180度，截图此时摄像头映射的图片；

(4)用画图软件打开图片，读取中心坐标值(X′，Y′)；

(5)计算获得中心值其中，

(6)计算获得中心值与原始位置的中心坐标值(X，Y)之间的差异(ΔX，ΔY），其中，

(7)根据上述计算获得的差异，将设备图纸沿X轴和Y轴移动，

若ΔX＞0，则沿X轴向右移动ΔX个像素，

若ΔX＜0，则沿X轴向左移动|ΔX|个像素；

若ΔY＞0，则沿Y轴向下移动ΔY个像素，

若ΔY＜0，则沿Y轴向上移动|ΔY|个像素。

前述的摄像头光轴检测设备的标定方法，其特征在于，重复步骤(1)至步骤(4)三遍以上，分别以横、纵坐标的平均值作为(X，Y）和(X′，Y′)使用。

本发明的有益之处在于：解决了高精度摄像头检测设备中心标定的问题，与现有技术相比，本发明的操作更为简便，标定更为精准，是实现高精度摄像头生产的一个里程碑；从理论上来讲，它完全摒弃了原有通过累计求中心办法，而是独立根据摄像头在设备上围绕自身中心180度旋转而中心不变的理论，整个标定过程一气呵成，有很强的数字论断证明；从实际意义上讲，本发明可以去除生产过程中制作标准摄像头的步骤，可以方便的在生产过程找到设备的中心位置，省去了制作标准摄像头的成本，节约了工时，提高了生产效率。

具体实施方式

设备标定中心相对于所有被检测摄像头只存在一个实际的中心位置，即当设备的中心位置确定之后，无论取任何摄像头都满足原始位置与旋转180度后位置的中心坐标相同，所以只要实验摄像头满足原始位置与旋转180度位置后的中心坐标相同，则可确定此设备中心位置为标定中心。

以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。

实施例1

1、将摄像头按照测试位置置于光轴检测设备上，截图此时摄像头映射的图片。

2、用画图软件打开图片，读取中心坐标值(316，245)。

3、将摄像头在原始测试位置基础上旋转180度，截图此时摄像头映射的图片。

4、用画图软件打开图片，读取中心坐标值(326，237)。

5、计算： 即获得中心值(321，241)。

6、计算中心值与原始位置的中心坐标值之间的差异：ΔX=321-316=5，ΔY=241-245=-4。

7、根据上述计算获得的差异，将设备图纸沿X轴向右移动5个像素、沿Y轴向上移动4个像素。

8、验证

验证原理：摄像头在检测设备上围绕自身中心旋转180度后的中心坐标与原始位置中心坐标一致，则认可此设备中心为理论上的设备标定中心。

另取其他摄像头，将摄像头按照测试位置置于光轴检测设备上，此时的检测设备的图纸位置已调整好，重复步骤1至步骤4十次，获得的数据见下表。

通过以上数据可以看出，图纸挪移后通过数据验证，满足要求。

实施例2

1、将摄像头按照测试位置置于光轴检测设备上，截图此时摄像头映射的图片。

2、用画图软件打开图片，读取中心坐标值(X，Y)。

3、将摄像头在原始测试位置基础上旋转180度，截图此时摄像头映射的图片。

4、用画图软件打开图片，读取中心坐标值(X′，Y′)。

5、做平行实验，即重复步骤1至步骤4十次，如此可避免单次误差过大的情况发生，获得的数据见下表。

	X	Y	X′	Y′
					1	316.423	242.626	321.223	238.366
2	316.625	242.571	321.561	238.424
					3	316.228	242.213	321.419	238.667
4	315.986	242.531	321.549	238.129
					5	316.352	242.361	321.817	238.551

6	316.268	242.449	321.422	238.314
					7	316.424	242.634	321.531	238.486
8	316.553	242.665	321.239	238.137
					9	316.491	242.193	321.266	238.229
10	316.382	242.438	321.366	238.491
					平均值	316.373	242.468	321.439	238.379

分别以横、纵坐标的平均值作为数据进行后续的计算。

6、计算：

即获得中心值(318.906，240.423)。

7、计算中心值与原始位置的中心坐标值之间的差异：ΔX=318.906-316.373=2.533，ΔY=240.423-242.468=-2.045。

8、根据上述计算获得的差异，将设备图纸沿X轴向右移动2.533个像素、沿Y轴向上移动2.045个像素。

9、验证

验证原理：摄像头在检测设备上围绕自身中心旋转180度后的中心坐标与原始位置中心坐标一致，则认可此设备中心为理论上的设备标定中心。

另取其他摄像头，将摄像头按照测试位置置于光轴检测设备上，此时的检测设备的图纸位置已调整好，重复操作步骤1至步骤4十次，获得的数据见下表。

通过以上数据可以看出，图纸挪移后通过数据验证，满足要求。

综上所述，本发明的标定方法完全摒弃了原有通过累计求中心办法，独立根据摄像头在设备上围绕自身中心180度旋转而中心不变的理论，整个标定过程一气呵成，有很强的数字论断证明。

从实际意义上讲，本发明可以去除生产过程中制作标准摄像头的步骤，可以方便的在生产过程找到设备的中心位置，省去了制作标准摄像头的成本，节约了工时，提高了生产效率。

从未来的发展方向而言，由于摄像头产业属于蓬勃发展的一个新型产业，相关的理论基础还有待完善，根据本发明所阐述的方法更能够经济有效的标定设备中心，对于大部分企业而言，这将是一个有利的发明而长期立足于摄像头产业。

需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.摄像头光轴检测设备的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将摄像头按照测试位置置于光轴检测设备上，截图此时摄像头映射的图片；

(2)用画图软件打开图片，读取中心坐标值(X，Y)；

(3)将摄像头在原始测试位置基础上旋转180度，截图此时摄像头映射的图片；

(4)用画图软件打开图片，读取中心坐标值(X′，Y′)；

(5)计算获得中心值 $(\stackrel{\‾}{X},\stackrel{\‾}{Y}),$ 其中， $\stackrel{\‾}{X}=\frac{X+X^{\′}}{2},$ $\stackrel{\‾}{Y}=\frac{Y+Y^{\′}}{2};$

(6)计算获得中心值与原始位置的中心坐标值(X，Y)之间的差异(ΔX，ΔY)，其中， $\mathrm{\ΔX}=\stackrel{\‾}{X}-X,$ $\mathrm{\ΔY}=\stackrel{\‾}{Y}-Y;$

(7)根据上述计算获得的差异，将设备图纸沿X轴和Y轴移动，

若ΔX＞0，则沿X轴向右移动ΔX个像素，

若ΔX＜0，则沿X轴向左移动|ΔX|个像素；

若ΔY＞0，则沿Y轴向下移动ΔY个像素，

若ΔY＜0，则沿Y轴向上移动|ΔY|个像素。

2.根据权利要求1所述的摄像头光轴检测设备的标定方法，其特征在于，重复步骤(1)至步骤(4)三遍以上，分别以横、纵坐标的平均值作为(X，Y)和(X′，Y′)使用。