一种摄像头仿真测试标定设备的制作方法

1.本实用新型涉及车辆配件仿真测试技术领域，特别涉及一种摄像头仿真测试标定设备。


背景技术：

2.汽车adas(advanced driving assistance system高级驾驶辅助系统)控制器摄像头功能仿真测试因其成本低、危险小、效率高等特点，吸引了越来越多的关注。
3.视频暗箱是摄像头功能仿真测试中常用的设备，视频暗箱内部一端的屏幕提供场景信息，另一端的摄像头对场景信息进行采集，为了保证摄像头采集屏幕中场景信息的准确性，必须先对暗箱中的摄像头进行标定。
4.一些情况下，待测试摄像头本身自带标定软件，该种摄像头可以直接利用摄像头标定软件进行标定，从而确定其光轴安装位置；而在另外一些情况下，待测试摄像头本身并不带标定软件，这类摄像头无法利用标定软件进行标定，因而其光轴安装位置非常不容易确定，对于这种摄像头，目前主机厂往往采用眼观、尺量等方式对摄像头进行粗略地标定，以该种方式所确定的摄像头的光轴安装位置的准确性并不高。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种摄像头仿真测试标定设备，以便能够将不带标定软件的摄像头安装至准确的位置，保证其能够正确采集信息，以便为不带标定软件的摄像头的仿真测试带来便利。
6.为达到上述目的，本实用新型提供的摄像头仿真测试标定设备，应用于视频暗箱中，包括：
7.能够显示靶标角点位置的显示设备；
8.与所述显示设备相对设置的六自由度支撑台；
9.设置于所述六自由度支撑台上的安装机构；
10.能够识别所述靶标角点位置的校准摄像头组件，所述校准摄像头组件与上位机通讯连接，所述上位机能够运行标定软件以指导所述校准摄像头进行位置调整，并且，
11.所述校准摄像头组件可拆卸地设置于所述安装机构上，所述六自由度支撑台与所述安装机构配合以将所述校准摄像头组件调整至标准采样位置，其中，所述标准采样位置用于供待测摄像头组件安装。
12.优选的，所述安装机构为两端开口的滑轨，所述校准摄像头组件包括校准摄像头本体和校准安装座，所述校准摄像头本体安装于所述校准安装座上，且所述校准安装座的底部设置有能够从所述滑轨任意一端滑入所述滑轨内的第一滑块，所述第一滑块上设置有与所述滑轨适配的第一锁止机构。
13.优选的，所述第一滑块的底部安装有滚轮，以方便所述第一滑块在所述滑轨内移动。
14.优选的，所述校准安装座包括底板、设置在所述底板上并用于夹紧所述校准摄像头本体的第一夹紧机构和设置在所述底板前端的立板，所述立板上开设有与所述校准摄像头本体的镜头适配的第一镜头孔。
15.优选的，所述第一夹紧机构包括：
16.设置于所述底板左侧边上的左侧安装板，以及设置于所述底板右侧边上的右侧安装板；
17.通过螺栓安装于所述左侧安装板上的左侧l型夹板，以及通过螺栓安装于所述右侧安装板上的右侧l型夹板。
18.优选的，所述待测摄像头组件包括待测摄像头本体和测试安装座，所述待测摄像头本体安装于所述测试安装座上，且所述测试安装座的底部设置有能够从所述滑轨任意一端滑入所述滑轨内的第二滑块，所述第二滑块上设置有与所述滑轨适配的第二锁止机构。
19.优选的，所述第二滑块的底部安装有滚轮，以方便所述第二滑块在所述滑轨内移动。
20.优选的，所述测试安装座包括座体、设置在所述座体上并用于夹紧所述待测摄像头本体的第二夹紧机构和设置在所述座体上的镜头定位板，所述镜头定位板的高度可调，且所述镜头定位板上开设有与所述待测摄像头本体的镜头适配的第二镜头孔。
21.优选的，所述第二夹紧机构包括：
22.设置在所述底座左侧边上的左侧固定板，以及设置在所述底座右侧边上的右侧固定板；
23.通过横向紧固螺栓安装于所述左侧固定板上的左侧l型横向夹板，以及通过横向紧固螺栓安装于所述右侧固定板上的右侧l型横向夹板；
24.通过纵向紧固螺栓安装于所述左侧l型横向夹板后端的左侧l型纵向夹板，以及通过纵向紧固螺栓安装于所述右侧l型横向夹板后端的右侧l型纵向夹板。
25.优选的，还包括角度调节板，所述角度调节板与所述座体通过调整螺栓相连，所述调整螺栓能够驱动所述角度调节板沿所述待测摄像头本体的前后方向移动，且所述角度调节板的顶端与所述待测摄像头本体的底面接触。
26.优选的，所述视频暗箱的底部设置有一条沿直线延伸的底部滑轨，所述显示设备以及所述六自由度支撑台均滑动安装于所述底部滑轨上，以能够调整所述六自由度支撑台与所述显示设备之间的距离。
27.本实用新型中所公开的摄像头仿真测试标定设备的标定过程为：
28.将校准摄像头组件设置在安装机构上，校准摄像头组件识别显示设备上的靶标角点位置，然后将靶标角点位置信息传输至上位机，上位机运行标定软件，标定软件经过计算后能够在上位机上显示目前校准摄像头组件的光轴偏差以及建议调整的角度和方向，根据上位机上所显示的信息，测试人员调整六自由度支撑台以及校准摄像头组件在安装机构上的安装位置，直至上位机上显示标定通过(即校准摄像头组件的光轴偏差处于允许范围内)时，保持当前六自由度支撑台的状态并记录校准摄像头组件在安装机构上的安装位置，该位置称为标准采样位置，该标准采样位置的作用在于供待测摄像头组件安装，本领域技术人员能够理解，将待测摄像头组件安装至标准采样位置后，待测摄像头组件的光轴的偏差也就处于允许范围内，此时待测试摄像头即可开始采集图像进行仿真测试。
29.可见，即使对于不带标定软件的摄像头组件而言，本实用新型中所公开的摄像头仿真测试标定设备也能够标定出准确的安装位置，保证摄像头能够正确采集信息，从而为摄像头的仿真测试带来便利。
附图说明
30.图1为本实用新型实施例中所公开的摄像头仿真测试标定设备的整体结构示意图；
31.图2为本实用新型实施例中所公开的校准摄像头组件前端的轴测结构示意图；
32.图3为本实用新型实施例中所公开的校准摄像头组件后端的轴测结构示意图；
33.图4为本实用新型实施例中所公开的校准摄像头组件后端的结构示意图；
34.图5为本实用新型实施例中所公开的待测摄像头组件后端的轴测结构示意图；
35.图6为本实用新型实施例中所公开的待测摄像头组件前端的轴测结构示意图；
36.图7为本实用新型实施例中所公开的待测摄像头组件后端的结构示意图；
37.图8为本实用新型实施例中所公开的摄像头仿真测试标定过程的流程示意图。
38.其中，1为显示设备，2为六自由度支撑台，3为校准摄像头组件， 4为待测摄像头组件，5为型材，6为滑轨，31为校准摄像头本体，32 为底板，33为立板，34为第一滑块，35为左侧安装板，36为第一镜头孔，37为右侧安装板，38为左侧l型夹板，39为右侧l型夹板，41为待测摄像头本体，42为座体、43为镜头定位板，44为左侧固定板，45为左侧l型横向夹板，46为左侧l型纵向夹板，47为右侧l 型纵向夹板，48为角度调节板，49为第二滑块，431为第二镜头孔。
具体实施方式
39.本实用新型的核心是提供一种摄像头仿真测试标定设备，以便能够将不带标定软件的摄像头安装至准确的位置，保证其能够正确采集信息，以便为不带标定软件的摄像头的仿真测试带来便利。
40.本实用新型中所公开的摄像头仿真测试标定设备，应用于视频暗箱中，其主要作用在于为不带标定软件(或者不能进行视频输出)的摄像头标定安装位置，保证该种摄像头的安装位置准确，从而为摄像头的仿真测试提供便利。
41.该摄像头仿真测试标定设备包括显示设备1、六自由度支撑台2、安装机构以及校准摄像头组件3，请参考图1至图7，显示设备1包括但不限于自发光显示屏以及投影显示设备，显示设备1能够显示校准靶标以及靶标角点位置，六自由度支撑台2不仅能够实现沿空间立体坐标系内的x轴、y轴、z轴方向的调整，而且还能够实现沿任意一个坐标轴的转动调整，从图1中可以看出，六自由度支撑台2由支撑杆、滑轨、以及转动台等构成，由于六自由度支撑台2在本领域已经属于常规装置(包括其x轴、y轴和z轴的定义也是遵循现有技术)，因而本案实施例中对于六自由度支撑台2的具体结构不再进行赘述；
42.安装机构设置在六自由度支撑台2上，其作用在于为校准摄像头组件3以及待测摄像头组件4提供安装位置，校准摄像头组件3能够识别显示设备1上的靶标角点位置，并且校准摄像头组件3与上位机通讯(有线或无线连接)连接，上位机能够运行标定软件，标定软件运行之后能够指导校准摄像头组件进行位置调整，例如一些情况下，上位机能够显示校准
摄像头组件3的光轴偏差以及建议标准摄像头组件3的调整角度和调整方向，校准摄像头组件3可拆卸地设置在安装机构上，根据上位机的指导信息，通过六自由度平台2以及安装机构的相互配合，可以将校准摄像头组件3调整至标准采样位置，在标准采样位置时，校准摄像头组件3的光轴偏差处于允许范围内，校准摄像头采集到的靶标角点信息上传至上位机，上位机运行标定软件后显示标定通过，通常情况下，显示设备的显示面位于竖直面内，因而当调整至标准采样位置时，标准摄像头组件3的光轴位于水平面内。
43.此时即完成了摄像头仿真测试之前的标定工作，标准采样位置实际上是供待测摄像头组件4安装的位置，对于不带标定软件的摄像头而言，只要使其状态与校准摄像头组件3状态一致(即镜头高度相同，光轴方向相同)，则将待测摄像头组件4安装在标准采样位置即可保证待测摄像头满足仿真测试过程中的安装要求。
44.上述实施例中所公开的摄像头仿真测试标定设备的标定过程为：
45.将校准摄像头组件3设置在安装机构上，校准摄像头组件3识别显示设备1上的靶标角点位置，然后将靶标角点位置信息传输至上位机，上位机运行标定软件，标定软件经过计算后能够在上位机上显示目前校准摄像头组件3的光轴偏差，根据该光轴偏差信息，测试人员调整六自由度支撑台2以及校准摄像头组件3在安装机构上的安装位置，直至上位机上显示标定通过(即校准摄像头组件的光轴偏差处于允许范围内)时，保持当前六自由度支撑台2的状态并记录校准摄像头组件3在安装机构上的安装位置，该位置称为标准采样位置，该标准采样位置的作用在于供待测摄像头组件4安装，本领域技术人员能够理解，将待测摄像头组件4安装至标准采样位置后，待测摄像头组件4的光轴的偏差也就处于允许范围内，此时待测试摄像头即可开始采集图像进行仿真测试。
46.可见，即使对于不带标定软件的摄像头组件而言，本实用新型中所公开的摄像头仿真测试标定设备也能够标定出准确的安装位置，保证摄像头能够正确采集信息，从而为摄像头的仿真测试带来便利。
47.安装机构的实现方式并非一种，例如，安装机构可以为滑轨6或者滑移座，在本实施例中，安装机构具体为两端开口的滑轨6，如图1 中所示。校准摄像头组件3包括校准摄像头本体31和校准安装座，校准摄像头本体31设置在校准安装座上，校准安装座的底部设置有能够从滑轨6的任意一端滑入滑轨6内的第一滑块34，当然，第一滑块34 也能够从滑轨6的任意一端滑出滑轨6，并且第一滑块34上还设置有与滑轨6适配的第一锁止机构。
48.如图1中所示，滑轨6的内腔为滑槽，第一滑块34上设置有能够嵌入该滑槽内的凸起，为了进一步优化方案，在第一滑块34的底部 (即凸起的底部)还设置有滚轮，这可以方便第一滑块34在滑轨6 内移动；若需调整校准摄像头组件3在滑轨6上的安装位置，则需解锁第一锁止机构，然后将校准摄像头组件3调整至适当的位置后重新锁紧第一锁止机构即可。需要进行说明的是，第一锁止机构的实现形式并不局限于一种，其可以为设置在第一滑块34上的顶丝，顶丝可以在第一滑块34以及滑轨6之间施加足够大的压力，从而防止第一滑块 34在滑轨6上移动；或者第一锁止机构也可以包括螺杆、u型孔以及螺母，螺杆固定设置在第一滑块34上，u型孔固定设置在滑轨6上，当第一滑块34滑动至合适的位置后，螺母拧紧在螺杆上即可将第一滑块34与滑轨6锁紧。
49.请同时参考图2至图4，在一种实施例中，校准安装座具体包括底板32、第一夹紧机构和立板33，其中，底板32用于承载校准摄像头本体31，立板33设置在底板32的前端，并与
底板32相互垂直，第一夹紧机构设置在底板32上，其作用在于夹紧校准摄像头本体31，立板33上设置有第一镜头孔36，第一镜头孔36的作用在于与校准摄像头本体31凸出的镜头相配合。
50.在本实施例中，第一夹紧机构包括左侧安装板35、左侧l型夹板 38、右侧安装板37以及右侧l型夹板39，其中，左侧安装板35设置在底板32的左侧边上，右侧安装板37设置在底板32的右侧边上，左侧l型夹板38的一个边与校准摄像头本体31的底部接触，另外一个边与校准摄像头本体31的左侧面接触，设置在左侧安装板35上的螺栓通过正转和反转可以驱动左侧l型夹板38沿左右方向移动；同理，右侧l型夹板39的一个边与校准摄像头本体31的底部接触，另外一个边与校准摄像头本体31的右侧面接触，设置在右侧安装板37上的螺栓通过正转和反转可以驱动右侧l型夹板39沿左右方向移动，左侧l型夹板38与右侧l型夹板39共同配合将校准摄像头本体31在左右方向上夹紧，而校准摄像头本体31前端的镜头嵌入第一镜头孔 36内，从而实现校准摄像头本体31前后方向上的定位。
51.需要进行说明的是，本案中，“前”、“后”、“左”以及“右”等方位词是按照如下方式进行定义的：对于校准摄像头组件3以及待测摄像头组件4而言，镜头所在的一端为组件的前端，与前端相反的一端即为组件的后端，当人朝向组件(校准摄像头组件和待测摄像头组件)的前端站立时，左手边即为组件的左侧，右手边即为组件的右侧。
52.当然，第一夹紧机构并不局限于一种，本领域技术人员还可以设置一贯穿底板32左右两侧的螺杆，螺杆的两端分别设置有旋向相同的螺纹，这两段螺纹上分别安装有左侧l型夹板38以及右侧l型夹板 39，当旋转螺杆时，左侧l型夹板38与右侧l型夹板39能够实现同步靠近或者同步远离。
53.除了采用夹紧机构将校准摄像头本体31安装在校准安装座上之外，还可以通过卡配等其他方式将校准摄像头本体31安装在校准安装座上。
54.请参考图5至图7，在一种实施例中，待测摄像头组件包括待测摄像头本体41和测试安装座，待测摄像头本体41安装在测试安装座上，并且测试安装座的底部设置有能够从滑轨6任意一端滑入滑轨6 内的第二滑块49，当然，第二滑块49也能够从滑轨6的任意一端滑出滑轨6，并且第二滑块49上还设置有与滑轨6适配的第二锁止机构。
55.结合图1进行理解，滑轨6的内腔为滑槽，第二滑块49上设置有能够嵌入该滑槽内的凸起，为了进一步优化方案，在第二滑块49 的底部(即凸起的底部)还设置有滚轮，这可以方便第二滑块49在滑轨6内移动；需要进行说明的是，第二锁止机构的实现形式并不局限于一种，其可以为设置在第二滑块49上的顶丝，顶丝可以在第二滑块 49以及滑轨6之间施加足够大的压力，从而防止第二滑块49在滑轨6 上移动；或者第二锁止机构也可以包括螺杆、u型孔以及螺母，螺杆固定设置在第二滑块49上，u型孔固定设置在滑轨6上，当第二滑块 49滑动至合适的位置后，螺母拧紧在螺杆上即可将第二滑块49与滑轨6锁紧。
56.在一种实施例中，测试安装座包括座体42、第二夹紧机构和镜头定位板43，其中，座体42用于承载待测摄像头本体41，镜头定位板 43设置在座体42的前端并与座体42相互垂直，镜头定位板43上设置有第二镜头孔431，第二镜头孔431的作用在于与待测摄像头本体 41凸出的镜头相配合，实际调整过程中，需要通过镜头定位板两侧的高度调节机构(如长条孔和调整螺钉)调整镜头定位板的高度，以使第二镜头孔431与第一镜头孔36的高度一致，然后使待测摄像头本体 41凸出的镜头与第二镜头孔431相配合即可保证待测摄像头本
体41 的光轴与标准摄像头本体31的光轴状态一致，作为一种可选的方式，第二镜头孔431与待测摄像头本体41为相互配合的锥形结构。
57.在本实施例中，第二夹紧机构包括左侧固定板44、右侧固定板、左侧l型横向夹板45、右侧l型横向夹板、左侧l型纵向夹板46以及右侧l型纵向夹板47，左侧固定板44设置在座体42的左侧边上，右侧固定板设置在座体42的右侧边上，左侧l型横向夹板45的一个边与待测摄像头本体41的底部接触，另外一个边与待测摄像头本体 41的左侧面接触，设置在左侧固定板44上的横向紧固螺栓通过正转和反转可以驱动左侧l型横向夹板45沿左右方向移动；同理，右侧l 型横向夹板的一个边与待测摄像头本体41的底部接触，另外一个边与待测摄像头本体41的右侧面接触，设置在右侧固定板上的横向紧固螺栓通过正转和反转可以驱动右侧l型横向夹板沿左右方向移动，左侧 l型横向夹板与右侧l型横向夹板45共同配合将待测摄像头本体41 在左右方向上夹紧；
58.左侧l型纵向夹板46通过纵向紧固螺栓安装于左侧l型横向夹板45的后端，右侧l型纵向夹板47通过纵向紧固螺栓安装于右侧l 型横向夹板的后端；通过调整纵向紧固螺栓，可以使左侧l型纵向夹板46与右侧l型纵向夹板47共同推动待测摄像头本体41前移，直至待测摄像头本体41的镜头前端与镜头定位板43的前侧面平齐。
59.当然，第二夹紧机构并不局限于一种，本领域技术人员还可以设置一贯穿座体42左右两侧的螺杆，螺杆的两端分别设置有两段旋向相同的螺纹，这两段螺纹上分别安装有左侧l型横向夹板45以及右侧l 型横向夹板，当旋转螺杆时，左侧l型横向夹板45与右侧l型横向夹板能够实现同步靠近或者同步远离。
60.除了采用夹紧机构将待测摄像头本体41安装在测试安装座上之外，还可以通过卡配等其他方式将待测摄像头本体41安装在测试安装座上。
61.更进一步的，为了能够对待测摄像头本体41的光轴与水平面之间的夹角进行调整，本实施例所公开的摄像头仿真测试标定设备中，还包括角度调节板48，如图5中所示，角度调节板48与座体42通过调整螺栓相连，调整螺栓能够驱动角度调节板48沿待测摄像头本体 41的前后方向移动，并且角度调节板48的顶端与待测摄像头本体41 的底面接触，根据待测摄像头本体41底面形状的倾斜度的不同，将角度调节板48调整至不同的位置，以使待测摄像头本体41凸出的镜头与第二镜头孔431完成配合，从而保证待测摄像头本体41的光轴处于水平面上，进而保证当待测摄像头组件4安装于标准采样位置之后，能够满足后续的仿真测试要求。
62.如图1中所示，视频暗箱的底部设置有一条沿直线延伸的型材5，显示设备1以及所述六自由度支撑台2均滑动安装于该型材5上，以能够调整六自由度支撑台2与显示设备1之间的距离，当然，显示设备1以及六自由度支撑台2上还应当设置有与型材5锁止的锁止机构。
63.请参考图8，本实用新型实施例中所公开的摄像头仿真测试标定设备的具体标定过程为：
64.校准摄像头组件3通过第一滑块34滑入滑轨6，校准摄像头本体 31识别显示设备1上的标靶角点信息，并将其传输给上位机，上位机运行校准算法(标定软件)并显示校准摄像头组件3的光轴偏差，然后输出是否标定通过的结论，若没有标定通过，则给出建议调整的方向和角度，根据光轴偏差信息，标定人员调整六自由度支撑台2以及校准摄像头组件3
在滑轨6上的安装位置，直至上位机显示标定通过为止；
65.当标定通过后，锁紧六自由度支撑台2，并记录校准摄像头组件 3在滑轨6上的位置为标准采样位置，然后将校准摄像头组件3从滑轨6滑出，将待测摄像头本体41的光轴通过角度调节板48调整至水平，并通过第二夹紧机构将待测摄像头本体41夹紧，进而将待测摄像头组件4从滑轨6的一端滑入至标准采样位置后，通过第二锁止机构锁止。
66.本领域技术人员可以通过在滑轨6上做记号的方式来对标准采样位置进行记录，当然，也可以通过在滑轨6上设置刻度的方式来对标准采样位置进行记录。
67.以上对本实用新型所提供的摄像头仿真测试标定设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。