一种基于定向反射球的三维标定装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于计量测试技术领域，具体涉及一种基于定向反射球的三维标定装置。
【背景技术】
[0002]摄影测量是指根据不同角度拍摄的两幅或多幅图像，获取场景中物体三维几何信息的方法，具有简单、可靠、灵活、使用范围广等特点。在计量测试领域应用越来越广，目前已广泛应用于工业监测、物体识别、机器人自引导、航天、航空及军事管理等很多领域。相机标定是为了确定摄像机的位置、属性参数和建立成像模型，以便确定空间坐标系中物点同它在图像平面上像点之间的对应关系，是摄影测量工作的基础和前提。
[0003]目前，用于相机参数标定的主要以标定杆和标定板为主，方法大致有:采用平面标靶进行定标，通常需要精密的辅助机构如一维导轨等，操作繁琐；采用参考棒的标定方法，需要在标定过程中不断移动参考棒。这些方法大都为一维和二维标定，相对方便灵活，但标定信息较少。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是解决现有技术或操作繁琐、或标定信息少的问题，提供一种基于定向反射球的三维标定装置。
[0005]本发明是这样实现的:
[0006]一种基于定向反射球的三维标定装置，它包括基础框架、靶位支撑结构、反射球靶位和定向反射球；其中，基础框架为正方体框架或六面体框架；靶位支撑结构为杆状，安装在基础框架的顶部和前侧面和左侧面上；反射球靶位为杆状，安装在加装靶位支撑结构后的基础框架的顶部、前侧面和左侧面的节点上；定向反射球表面为定向反光材料，安装在反射球靶位上。
[0007]如上所述的靶位支撑结构为与基础框架边长相等的金属制杆状，它分别安装在基础框架顶部、前侧面和左侧面上,两端和中部分别固定在基础框架的顶部、前侧面和左侧面的两侧和中部支架上。
[0008]如上所述的节点是指基础框架上杆状结构相交之处。
[0009]如上所述的基础框架、靶位支撑结构和反射球靶位采用碳纤维或随环境变化结构变形较小的轻质金属材料制成。
[0010]如上所述的定向反射球采用金属球或微晶玻璃实现。
[0011 ] 如上所述的定向反射球表面为定向反光材料。
[0012]如上所述的定向反射球球度不大于0.1_。
[0013]如上所述的基础框架外侧安装遮挡材料。
[0014]如上所述的遮挡材料选用黑色的轻薄材料。
[0015]如上所述的轻薄材料为薄膜、纸或轻质薄板。
[0016]本发明的有益效果是:
[0017]本发明采用基础框架1、靶位支撑结构2、反射球靶位3和定向反射球4，制作的三维标定装置具有质量轻、结构稳定性好、尺寸大等特点，且对各点位安装位置无严格要求，易于实现。所述的标定装置能够用于摄影测量的三维标定，相对于传统的标定板、标定杆具有速度快、信息量大、准确度高等特点。
【附图说明】
[0018]图1是发明的一种基于定向反射球的三维标定装置的结构示意图；
[0019]图2是图1中基础框架的结构示意图；
[0020]图3是图1中基础框架和靶位支撑结构的结构示意图；
[0021]图4是图1中基础框架、靶位支撑结构和反射球靶位3的结构示意图；
[0022]图中:1.基础框架,2.革EH立支撑结构,3.反射球革EH立,4.定向反射球。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和实施例对本发明的一种基于定向反射球的三维标定装置进行介绍:
[0024]如图1-4所示，一种基于定向反射球的三维标定装置，包括基础框架1、靶位支撑结构2、反射球靶位3和定向反射球4。其中，基础框架I为正方体框架或六面体框架，以正方形或矩形相邻三个面为工作安装面。靶位支撑结构2为金属制杆状，它安装在基础框架I的顶部和前侧面和左侧面上。在本实施例中，靶位支撑结构2为与基础框架I边长相等的杆状，它分别安装在基础框架I顶部、前侧面和左侧面上，两端和中部分别固定在基础框架I的顶部、前侧面和左侧面的两侧和中部支架上。反射球靶位3为杆状，它安装在加装靶位支撑结构2后的基础框架I的顶部、前侧面和左侧面的节点上，此处的节点是指基础框架I上杆状结构相交之处。在本实施例中，选择结构稳定性较好的材料制作基础框架1、革巴位支撑结构2和反射球靶位3，一般选用碳纤维或随环境变化结构变形较小的轻质金属材料。定向反射球4表面为定向反光材料，它安装在反射球靶位3上。定向反射球4可选用金属球或微晶玻璃实现，球度不大于0.1mm0安装定向反射球4后在基础框架I外侧安装遮挡材料，一般选用黑色的轻薄材料，以免各个工作面的球相互干扰。所述的轻薄材料为薄膜、纸或轻质薄板。
[0025]使用时，对各个定向反射球4进行编号，并使用三坐标测量机进行校准，每个定向反射球4采点不少于25个；做可靠性试验，做超过3次重复性试验和再现性试验，点位误差不高于设计要求即为合格。
[0026]本发明采用基础框架1、靶位支撑结构3、反射球靶位3和定向反射球4，制作的三维标定装置具有质量轻、结构稳定性好、尺寸大等特点，且对各点位安装位置无严格要求，易于实现。所述的标定装置能够用于摄影测量的三维标定，相对于传统的标定板、标定杆具有速度快、信息量大、准确度高等特点。
【主权项】
1.一种基于定向反射球的三维标定装置，其特征在于:它包括基础框架(I)、靶位支撑结构(2)、反射球靶位(3)和定向反射球⑷；其中，基础框架⑴为正方体框架或六面体框架；靶位支撑结构(2)为杆状，安装在基础框架(I)的顶部和前侧面和左侧面上；反射球靶位⑶为杆状，安装在加装靶位支撑结构⑵后的基础框架⑴的顶部、前侧面和左侧面的节点上；定向反射球(4)安装在反射球靶位(3)上。2.根据权利要求2所述的一种基于定向反射球的三维标定装置其特征在于:所述的靶位支撑结构(2)为与基础框架(I)边长相等的杆状，它分别安装在基础框架(I)顶部、前侧面和左侧面上，两端和中部分别固定在基础框架(I)的顶部、前侧面和左侧面的两侧和中部支架上。3.根据权利要求2所述的一种基于定向反射球的三维标定装置，其特征在于:所述的节点是指基础框架(I)上杆状结构相交之处。4.根据权利要求1所述的一种基于定向反射球的三维标定装置，其特征在于:所述的基础框架(I)、靶位支撑结构(2)和反射球靶位(3)采用碳纤维或随环境变化结构变形较小的轻质金属材料制成。5.根据权利要求1所述的一种基于定向反射球的三维标定装置，其特征在于:所述的定向反射球(4)采用金属球或微晶玻璃实现。6.根据权利要求1所述的一种基于定向反射球的三维标定装置，其特征在于:所述的定向反射球(4)表面为定向反光材料。7.根据权利要求5或6所述的一种基于定向反射球的三维标定装置，其特征在于:所述的定向反射球(4)球度不大于0.1mm。8.根据权利要求1所述的一种基于定向反射球的三维标定装置，其特征在于:所述的基础框架(I)外侧安装遮挡材料。9.根据权利要求8所述的一种基于定向反射球的三维标定装置，其特征在于:所述的遮挡材料选用黑色的轻薄材料。10.根据权利要求9所述的一种基于定向反射球的三维标定装置，其特征在于:所述的轻薄材料为薄膜、纸或轻质薄板。
【专利摘要】本发明属于计量测试技术领域，具体涉及一种基于定向反射球的三维标定装置，目的是解决现有技术或操作繁琐、或标定信息少的问题。其特征在于：它包括基础框架(1)、靶位支撑结构(2)、反射球靶位(3)和定向反射球(4)；其中，基础框架(1)为正方体框架或六面体框架；靶位支撑结构(2)为杆状，安装在基础框架(1)的顶部和前侧面和左侧面上；反射球靶位(3)为金属制杆状，安装在加装靶位支撑结构(2)后的基础框架(1)的顶部、前侧面和左侧面的节点上；定向反射球(4)表面为定向反光材料，安装在反射球靶位(3)上。本发明质量轻、结构稳定性好、尺寸大，且对各点位安装位置无严格要求，易于实现。
【IPC分类】G01C25/00
【公开号】CN105651306
【申请号】
【发明人】王东伟, 刘柯, 孙增玉, 陈晓晖, 董利军, 缪寅宵
【申请人】北京航天计量测试技术研究所, 中国运载火箭技术研究院
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2014年11月13日