激光相机的标定系统及标定装置的制作方法

本发明涉及激光标定的技术领域，尤其是涉及一种激光相机的标定系统及标定装置。

背景技术：

现有激光相机标定技术是将激光相机固定在二维滑台上，通过数据线，将激光相机和电脑相连，手动转动二维滑台的旋钮，调整激光相机的二维坐标，激光相机所采集的像素值就会发生变化，记录n组激光相机二维坐标所对应的像素值，对采集的n组数据进行曲线拟合，得出激光相机的标定参数。

现有激光相机标定技术是采用纯人工的方式改变激光相机的二维坐标，进而由激光相机采集不同位置的像素值，最终对像素值进行处理得出激光相机的标定参数，进而根据标定参数调整激光相机的位置。由于人为因素的影响，在转动旋钮时容易出现误差，采集得到的激光相机的像素值不准确，导致最后得出的标定参数存在一定的误差，使得调整得到的激光相机的最终位置不够准确，精确度低，并且现有的激光相机标定技术效率低，耗时长。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种激光相机的标定系统及标定装置，以缓解现有的调整得到的激光相机的最终位置不够准确，精确度低和效率低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种激光相机的标定系统，该标定系统包括：激光相机，二维滑台主体，上位机和控制器，其中，所述激光相机安装在所述二维滑台主体上，并通过第一通信线与所述上位机通信连接，用于获取标定目标的像素值；所述上位机用于接收所述激光相机发送的所述标定目标的像素值，并根据所述像素值生成指示信号，其中，所述指示信号用于指示调整当前时刻所述激光相机的二维坐标；所述控制器通过第二通信线与所述上位机通信连接，用于按照所述指示信号的指示生成控制信号，并根据所述控制信号控制所述二维滑台主体滑动，以使所述激光相机处于目标位置。

进一步地，所述二维滑台主体包括固定支架，所述固定支架能够拆卸地安装于所述二维滑台主体上，所述固定支架用于固定所述激光相机。

进一步地，所述控制器包括以下任一种：PLC控制器，FPGA控制器，单片机，ARM控制器，DSP控制器。

进一步地，所述标定系统还包括以下至少一种通信装置：网口通信装置，485通信装置，WIFI通信装置和蓝牙通信装置。

进一步地，所述二维滑台主体包括：固定平台，第一滑台和第二滑台，其中；所述固定平台为以下任一种形状：长方形和正方形，其中，所述固定平台的相对两侧上安装有第一滑道；所述第一滑台安装在所述固定平台上，且能够在所述第一滑道上滑动，其中，所述第一滑台上设置有第二滑道；所述第二滑台安装于所述第一滑台的上方，且与所述第一滑台十字交叉设置，其中，所述第二滑台能够在所述第二滑道上滑动。

进一步地，所述标定系统还包括：第一驱动电机和第二驱动电机，其中，所述第一驱动电机与所述第一滑台电连接，用于驱动所述第一滑台在所述第一滑道上移动，所述第二驱动电机与所述第二滑台电连接，用于驱动所述第二滑台在所述第二滑道上移动。

进一步地，所述标定系统还包括：第一电机驱动器和第二电机驱动器，其中，所述第一电机驱动器分别与所述控制器和所述第一驱动电机电连接，用于驱动所述第一驱动电机转动，所述第二电机驱动器分别与所述控制器和所述第二驱动电机电连接，用于驱动所述第二驱动电机转动。

进一步地，所述标定系统还包括：供电部件，其中，所述供电部件分别与所述控制器，所述第一驱动电机，所述第二驱动电机，所述第一电机驱动器和所述第二电机驱动器电连接，用于为所述控制器，所述第一驱动电机，所述第二驱动电机，所述第一电机驱动器和所述第二电机驱动器提供电能。

进一步地，所述二维滑台主体还包括：激光挡光板，其中，所述激光挡光板固定于所述固定平台的目标侧边上，用于阻挡多余的激光。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种标定装置，该装置包括上述任一项所述的激光相机的标定系统。

本发明实施例提供的激光相机的标定系统，包括激光相机，二维滑台主体，上位机和控制器，其中，激光相机获取标定目标的像素值，并将像素值发送至与激光相机通信连接的上位机上，上位机根据像素值生成调整当前时刻激光相机二维坐标的指示信号，然后上位机将指示信号发送至与其通信连接的控制器，进而控制器按照指示信号的指示生成控制信号，根据控制信号控制二维滑台主体滑动，以使激光相机处于目标位置。上位机通过激光相机反馈的标定目标的像素值生成指示信号，进一步地，控制器根据指示信号生成控制信号，以使二维滑台主体根据控制信号进行滑动，最终使得安装在二维滑台主体上的激光相机到达目标位置。上述调整激光相机位置的过程是自动完成的，和现有技术相比，能够精确的控制激光相机的二维坐标，调整得到的激光相机的最终位置更加准确，调整的过程耗时短，效率高，进而解决了现有技术中调整得到的激光相机的最终位置不够准确，精确度低和效率低的技术问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种激光相机的标定系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的激光相机的标定系统的整体结构连接图；

图3为本发明实施例提供的控制器控制第一滑台和第二滑台滑动的连接结构图；

图4为本发明实施例提供的供电部件供电的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

目前，激光相机的标定技术是采用纯人工的方式完成的，即，由用户手动转动二维滑台的旋钮，以实现对激光相机的二维坐标的调整。但是，人工调整的过程存在误差，这就导致调整之后的激光相机的最终位置不够准确，并且调整的过程耗时长，效率低。基于此，本发明实施例提供了一种激光相机的标定系统，该系统可以自动调整激光相机的位置，最终使得调整之后的激光相机的位置更加准确，避免了人为因素的影响，调整的过程耗时短，效率高。

根据本发明实施例，还提供了一种激光相机的标定系统。

图1是根据本发明实施例的一种激光相机的标定系统的示意图，图2是根据本发明实施例的一种可选地激光相机的标定系统的示意图。

如图1和图2所示，该系统包括：激光相机11，二维滑台主体12，上位机13和控制器14，其中，

激光相机11安装在二维滑台主体12上，并通过第一通信线与上位机13通信连接，用于获取标定目标的像素值；

上位机13用于接收激光相机11发送的标定目标的像素值，并根据像素值生成指示信号，其中，指示信号用于指示调整当前时刻激光相机11的二维坐标；

控制器14通过第二通信线与上位机13通信连接，用于按照指示信号的指示生成控制信号，并根据控制信号控制二维滑台主体12滑动，以使激光相机11处于目标位置。

具体地，控制器14可以通过以下至少一种通信装置实现与上位机13的通信连接：网口通信装置，485通信装置，WIFI通信装置和蓝牙通信装置。

如图1所示，本发明实施例提供的激光相机的标定系统的连接结构为：激光相机安装在二维滑台主体上，且激光相机与上位机通过第一通信线通信(第一通信线在图1中未示出)连接；同时，上位机与控制器通过第二通信线(第二通信线在图1中未示出)通信连接；控制器还与二维滑台主体电连接。

在本发明实施例的一个可选实施方式中，上位机包括：PC机；控制器包括以下任一种：PLC控制器，FPGA控制器，单片机，ARM控制器，DSP控制器。作为优选，在本发明实施例中，控制器优选PLC控制器。

在本发明实施例中，首先，激光相机获取当前位置标定目标的像素值，然后将得到的像素值发送至与其通信连接的上位机中；上位机根据像素值生成调整当前时刻激光相机二维坐标的指示信号，并将该指示信号发送至与其连接的控制器中；控制器按照指示信号的信息生成对应的控制信号，从而控制二维滑台主体滑动，以调整安装于二维滑台主体上的激光相机的位置。重复以上的过程，直至激光相机处于目标位置即可。其中，处于目标位置激光相机能够对标定目标进行准确标定。上述通过上位机来控制电机自动改变激光相机二维坐标的标定方法，提高了激光相机最后得到标定参数的精度，避免因人为因素在激光相机标定过程中产生的误差，从而缓解了传统的激光标定装置标定精度较低的技术问题。

需要说明的是，在本发明实施例中，可以预先设定一个精度，当上位机确定出当前时刻激光相机的采集到的实际标定参数与理想标定参数之间的误差小于或者等于一个预设误差值时，停止对二维滑台的控制。

上述内容从整体上描述了激光相机的标定系统的结构，下面对激光相机的标定系统的具体结构进行详细描述。

如图1所示，二维滑台主体12包括：固定平台15，第一滑台16和第二滑台17，其中；

固定平台15为以下任一种形状：长方形和正方形，其中，固定平台15的相对两侧上安装有第一滑道18，如图1中所示的固定平台15为长方形；

第一滑台16安装在固定平台15上，且能够在第一滑道18上滑动，其中，第一滑台16上设置有第二滑道19；

第二滑台17安装于第一滑台16的上方，且与第一滑台16十字交叉设置，其中，第二滑台17能够在第二滑道19上滑动。

在本发明实施例中，为了调整激光相机的二维坐标，将第一滑道和第二滑道十字交叉设置，十字交叉的设置方式可以方便的调整激光相机的二维坐标。具体的，在长方形或正方形的固定平台的相对两侧上安装有第一滑道(如图1所示)，第一滑台安装在第一滑道上，且能够在第一滑道上滑动；第一滑台上设置有第二滑道，第二滑台十字交叉安装于第一滑台上，且第二滑台能够在第二滑道上滑动，这样就实现了第一滑道与第二滑道的十字交叉的设置，进一步地实现了调整二维滑台主体上的激光相机二维坐标的目的。

进一步地，参考图1和图3，二维滑台主体12还包括：第一驱动电机20和第二驱动电机21，其中，第一驱动电机20与第一滑台16电连接，用于驱动第一滑台16在第一滑道18上移动，第二驱动电机21与第二滑台17电连接，用于驱动第二滑台17在第二滑道19上移动。

第一驱动电机设置于第一滑台的任一端，第二驱动电机设置于第二滑台的任一端，本发明实施例中，调整第一滑台和第二滑台位置(即，激光相机的二维坐标)的过程是自动完成的。在实际的调整过程中，第一滑台和第二滑台滑动过程可以是先后分开进行的，也可以是同时进行的，本发明实施例对其不做具体限制。例如：当前时刻激光相机的二维坐标为(0，0)，现欲调整激光相机的二维坐标到(3，4)。第一滑台可以先进行滑动，待第一滑台滑动完毕(即，第一滑台已到达横坐标为3的位置)后，第二滑台才开始进行滑动，直至到达目标位置(3，4)为止。第一滑台和第二滑台也可以同时进行滑动，二者同时滑动到达(3，4)的位置。

进一步地，参考图1和图3，标定系统还包括：第一电机驱动器23和第二电机驱动器24，其中，第一电机驱动器23分别与控制器14和第一驱动电机20电连接，用于驱动第一驱动电机20转动，第二电机驱动器24分别与控制器14和第二驱动电机21电连接，用于驱动第二驱动电机21转动。

具体的，第一电机驱动器能够根据控制器的控制驱动第一驱动电机的正传，第一驱动电机的反转，以及第一驱动电机的开关状态。同理，第二电机驱动器也能够根据控制器的控制驱动第二驱动电机的正传，第二驱动电机的反转以及第二驱动电机的开关状态。另外，第一驱动电机和第二驱动电机的转速是可调节的。

进一步地，参考图1，二维滑台主体12还包括固定支架22，固定支架22能够拆卸地安装于二维滑台主体12上(具体为：第二滑台17上)，固定支架22用于固定激光相机11。

在二维滑台主体上可拆卸地安装了固定支架，用于固定激光相机，具体的，固定支架安装于第二滑台上，这样，固定支架上的激光相机不仅能够随着第二滑台的滑动而改变位置，也能随着第一滑台的滑动而改变位置(具体是和第二滑台滑动方向相垂直的方向的位置)，实现调整激光相机二维坐标的目的。

进一步地，参考图1，二维滑台主体12还包括：激光挡光板25，其中，激光挡光板25固定于固定平台15的目标侧边上，用于阻挡多余的激光。

具体的，激光挡光板采用螺母固定于固定平台的目标侧，其中，目标侧为除去第一滑道且靠近固定支架的一侧。

进一步地，参考图4，标定系统还包括：供电部件26，其中，供电部件26分别与控制器14，第一驱动电机20，第二驱动电机21，第一电机驱动器23和第二电机驱动器24电连接，用于为控制器14，第一驱动电机20，第二驱动电机21，第一电机驱动器23和第二电机驱动器24提供电能。

该标定系统的工作离不开电能的供给，本发明实施例中的系统还包括供电部件，能够按照各器件(比如：控制器，第一驱动电机，第二驱动电机，第一电机驱动器和第二电机驱动器)的电能需求进行供电，更加多样化。

本发明实施例还提供了一种标定装置，该标定装置包括上述描述的激光相机的标定系统。在使用该标定装置时，可以通过激光相机的标定系统自动将激光相机调整到能够对标定目标进行准确标定的目标位置，精确度高，对激光相机位置的调整过程耗时短，效率高。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。