标定装置的制作方法

文档序号:27674925发布日期:2021-11-30 00:30阅读:54来源:国知局

1.本实用新型涉及三维测量技术领域,尤其涉及一种标定装置。


背景技术:

2.随着三维测量技术应用的日益广泛,大视场空间环境下的多扫描仪共同构建的三维测量系统在三维重建、全景摄影、视觉检测、视频跟踪等许多领域有着广泛应用。所有这些应用往往都需要将所有扫描仪的测量结果精确地统一在同一坐标下,再进行后续的数据融合处理与分析。因此多套扫描仪的统一标定是多扫描仪共同构建的三维测量系统的关键技术之一。
3.大测量空间下,全局标定装置需要匹配对应的视野范围,因此装置外形尺寸大,稳定性设计要求高,制作成本较高,不同的测量应用场景往往还需要制作不同的标定装置,通用性较差,使用不方便,耗时费力。


技术实现要素:

4.为了解决上述技术问题,本公开提供一种标定装置,结构简单可靠,通用性强。
5.本公开提供了一种标定装置,包括:
6.间隔设置的两标定器及用于连接两标定器的连接件,所述标定器为立体标定器,所述标定器多个方位的表面分别设置有多个无序排列的标志点。
7.在一些实施例中,所述两标定器分别设置于连接件的相对两端。
8.在一些实施例中,所述连接件的长度不少于1m;所述连接件的密度不大于2g/cm3;所述连接件的强度不低于3500mpa。
9.在一些实施例中,所述连接件为直杆。
10.在一些实施例中,所述连接件为碳纤维复合材料件。
11.在一些实施例中,所述标定器为空心结构。
12.在一些实施例中,所述标定器为多面体或球体。
13.在一些实施例中,所述标定器为航空铝合金复合材料件。
14.在一些实施例中,所述标定器包括第一基板、第二基板、第三基板及第四基板,所述第一基板、第二基板、第三基板及第四基板按照所述多面体的四个表面排布,所述第一基板与连接件连接,所述第二基板与第一基板相对设置,所述第三基板与第四基板连接在第一基板与第二基板之间,所述第二基板、第三基板及第四基板上分别设置有用于标定的标志点。
15.在一些实施例中,所述基板上设置有用于标定的标志点;位于同一个所述基板上的所述标志点无序排列。
16.本公开实施例提供的技术方案相对于现有技术的有益效果:
17.本公开实施例提供的用于多套三维扫描仪标定的标定装置,包括:
18.间隔设置的两标定器及用于连接两标定器的连接件,所述标定器为立体标定器,
所述标定器多个方位的表面分别设置有多个无序排列的标志点。由此,通过将两标定器分别设置于连接件的相对两端,当多套扫描仪在其视场范围内分别识别到各自区域标定器中的标志点,根据各标定器及标志点间的相对位置关系,进而方便快捷地实现多套扫描仪的测量数据间坐标系的统一,从而完成多套扫描仪的统一标定。此外,本公开提供的标定装置的通用性强,可以适配在不同测量视场范围下的多套扫描仪的统一标定。
附图说明
19.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
20.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本公开实施例提供的一种标定装置的结构示意图;
22.图2为本公开实施例提供的一种标定器的结构示意图。
具体实施方式
23.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点,下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开,但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。
25.本公开实施例提供的标定装置,适用于在大测量视场空间下多套三维扫描仪进行统一标定。
26.相关技术中的全局标定装置制作成本较高,往往还需要制作不同的标定工装,设计要求高,通用性较差,尤其是在大测量视场空间下,使用不方便,以及耗时费力的问题。
27.针对上述缺陷中的至少一个进行改进,本公开实施例提供了一种标定装置,在该标定装置中,通过将两标定器分别设置于连接件的相对两端,当多套扫描仪在其视场范围内分别识别到各自区域标定器上的标志点,根据各标定器及标志点间的相对位置关系,从而方便快捷地实现多套扫描仪的测量数据间坐标系的统一,进而完成多套扫描仪的统一标定。此外,本公开提供的标定装置的通用性强,可以适配在不同测量视场范围下的多套扫描仪的统一标定。
28.下面结合图1

图2,对本公开实施例提供的一种标定装置进行示例性说明。
29.在一些实施例中,图1为本公开实施例提供的一种标定装置的结构示意图。参照图1,该标定装置包括:标定器110,标定器110多个方位的表面分别设置有包含多个无序排列标志点的基板;连接件120,用于连接两标定器110,连接件120的长度至少为1m。
30.在一些实施例中,图2为本公开实施例提供的一种标定器的结构示意图。参照图2,该标定器110包括:包括第一基板111、第二基板112、第三基板113及第四基板114,所述第一基板111、第二基板112、第三基板113及第四基板114按照标定器110多个方位的表面排布,
所述第一基板111与连接件120连接,所述第二基板112与第一基板111相对设置,所述第三基板113与第四基板114连接在第一基板111与第二基板112之间,所述第二基板112、第三基板113及第四基板114上分别设置有用于标定的标志点,各标志点无序排列。
31.在本实施例中,两标定器上标志点的布局不一致。
32.其中,连接件120用于支撑固定标定器110,其长度可为1m、2m或其他长度,在此不限定。能够理解的是,连接件120的长度可根据标定装置应用的测量视场范围需求进行设置,直杆的直径根据长度进行相应的调整,满足长度延伸带来的强度问题。
33.需要说明的是,在大测量视场空间下确定连接件120的长度时,应以多套扫描仪均可在其扫描视场范围内能够捕捉和识别到相应扫描区域内标定器110上的标志点为原则。
34.其中,标定器110设置于连接件120的相对两端。
35.在大测量视场空间下,多套三维扫描仪固定分布在不同扫描区域,通过将两标定器110分别设置于连接件120的相对两端,确保在每个三维扫描仪的视场范围内都能够捕捉和识别到相应区域内标定器110上的标志点,有利于多套三维扫描仪在大测量视场范围内进行统一标定。
36.在一些实施例中,标定器110通过粘接固定连接于连接件120的两端。
37.如此设置,通过粘接的方式将标定器110和连接件120固定,二者之间的固定方式方便可靠。
38.示例性的,标定器110与连接件120的两端连接方式可采用本领域技术人员可知的固定方式,也可以采用现有技术中常用的焊接、卡接、螺丝或螺栓连接的方式进行固定,在此不限定。
39.在一些实施例中,连接件120的长度不少于1m;
40.如此设置,有利于实现多套三维扫描仪在大测量视场范围内的统一标定,在一定程度上改善了需要频繁移动扫描仪或标定器的问题,提高了标定效率,有效缩短了标定工作的时间。
41.在一些实施例中,连接件120的密度不大于2g/cm3,强度不低于3500mpa。
42.如此设置,在减轻标定装置结构重量的同时,确保连接件120整体结构具有较好的强度,从而提高了标定装置的整体结构稳固性,进而有效保证了多套三维扫描仪统一标定结果的可靠性。
43.示例性地,连接件120的密度可为1.9g/cm3、1.8g/cm3或者其它密度值,可基于连接件120的轻量化需求设置,在此不限定。
44.同理,连接件120的强度可为3600mpa、3700mpa或者其它强度值,可基于连接件120的结构强度的需求设置,在此不限定。
45.在一些实施例中,连接件120采用碳纤维复合材料件。
46.其中,碳纤维复合材料密度小,质量轻,可根据不同使用环境改变碳纤维的成型工艺,尺寸稳定性好,强度高,有很好的承受能力和良好的减振性能,如此设置可保证标定器110安装固定的可靠性。
47.由此,通过采用碳纤维复合材料制作的连接件120,在实现标定装置结构轻量化的同时,能够确保连接件120整体结构具有较好的强度,从而有利于确保标定装置的结构稳固性,有效保证了标定结果的可靠性,从而达到多套扫描仪统一标定的预期效果。
48.在其他实施方式中,连接件120还可采用本领域技术人员可知的能够满足轻量化和强度需求的其他材料,在此不赘述也不限定。
49.在一些实施例中,连接件120采用直杆结构。
50.如此设置,通过直杆结构连接两标定器110,不仅保证了连接件整体结构具有较好的稳定性,而且结构形式简单,减少了结构生产加工的难度,进而降低了标定装置的制作成本。
51.在其他实施方式中,连接件120还可采用本领域技术人员可知的能够用于连接两标定器110的其他结构形式,在此不赘述也不限定。
52.在一些实施例中,标定器110为空心结构。
53.其中,在确保标定器110整体结构具有较好强度的基础上,采用空心结构可以减轻标定器110的重量,从而进一步实现标定装置的结构轻量化。
54.在一些实施例中,标定器110为多面体或球体。
55.其中,多面体包括正方体和/或长方体,通过采用多面体或球体结构可以为用于标定的标志点的设置位置提供更多的选择空间。
56.示例性的,标定器110的立体结构形式可采用本领域技术人员可知的适用于标定装置中的任一种的立体结构形式。后文中结合图2对标定器110的立体结构形式进行示例性说明,但仅为示例,而并不构成对本技术实施例提供的标定器110的限定。
57.在一些实施例中,标定器110为航空铝合金复合材料。
58.其中,航空铝合金复合材料的硬度高,耐腐蚀和抗氧化能力强,从而提高了标定装置的整体结构稳固性和对于标定环境的适应性,进而有效保证了多套三维扫描仪统一标定结果的可靠性。
59.在其他实施方式中,标定器110还可采用本领域技术人员可知的能够满足环境适应性和结构稳固性需求的其他材料,在此不限定。
60.在一些实施例中,标定器110包括第一基板111、第二基板112、第三基板113及第四基板114,所述第一基板111、第二基板112、第三基板113及第四基板114按照多面体的四个表面排布,所述第一基板111与连接件120连接,所述第二基板112与第一基板111相对设置,所述第三基板113与第四基板114连接在第一基板111与第二基板112之间,所述第二基板112、第三基板113及第四基板114上分别设置有用于标定的标志点。
61.如此设置,可以进一步扩大标定装置的标定范围,能够同时被固定分布在不同扫描区域和方向的多套三维扫描仪进行捕捉和识别,从而提高标定的工作效率,有效缩短多套三维扫描仪统一标定的时间。
62.需要说明的是,本领域技术人员也可以在标定器110某一表面设置基板上的标记点,在此不限定。
63.在一些实施例中,基板上设置有至少三个用于标定各三维扫描仪的标志点;位于同一个基板上的标志点无序排列。
64.如此设置,基板上的每个标志点的坐标特征具有唯一性,当三维扫描仪同时捕捉和识别同一基板上多个标志点的位置信息时,结合各标志点特定的坐标特征和相对位置信息,进行多套扫描仪之间的统一标定,有效保证了标定结果的准确性。
65.示例性的,标定器110中标志点的数量和无序排列方式可采用本领域技术人员可
知的适用于标定装置中的任一种标志点的数量和无序排列方式。后文中结合图2对标定器110中标志点的数量和无序排列方式进行示例性说明,但仅为示例,而并不构成对本技术实施例提供的标定器110的限定。
66.需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
67.以上所述仅是本公开的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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