專(zhuān)利名稱(chēng)：平面顯示屏生成標(biāo)定板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域的方法，具體是一種平面顯示屏生成標(biāo)定板的方法。
背景技術(shù)：
在光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域，標(biāo)定是將成像系統(tǒng)升級(jí)為測(cè)量系統(tǒng)過(guò)程中至關(guān)重要的一步。其中，作為標(biāo)定物體其自身精度對(duì)成像系統(tǒng)的標(biāo)定精度影響非常大。常見(jiàn)的標(biāo)定板制作方法，如打印一張有方格或其他參考物的紙，并將其貼在平板上，這種方法由于普通打印機(jī)的打印精度往往不能保證，粘貼不平和拉伸，以及紙張容易受潮等問(wèn)題的影響，導(dǎo)致打印紙上標(biāo)定參考物的一致性差、容易變形，用此類(lèi)方法制作的標(biāo)定板難以實(shí)現(xiàn)高精度成像系統(tǒng)的標(biāo)定。另一類(lèi)常見(jiàn)的標(biāo)定板的制作方法，是采用精密光刻加工等方法，在標(biāo)定板載體上涂刻標(biāo)定參照物，這種方法成本較高，使用者購(gòu)置麻煩。此外，上述兩大類(lèi)方法制作的標(biāo)定板均易受環(huán)境光照的干擾，當(dāng)環(huán)境光的光線(xiàn)強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，對(duì)標(biāo)定結(jié)果有較大影響。
目前尚未見(jiàn)有一種可控的主動(dòng)光源標(biāo)定板的制作方法的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提出一種平面顯示屏生成標(biāo)定板的方法，使其實(shí)現(xiàn)對(duì)成像系統(tǒng)高精度的標(biāo)定，可用于設(shè)計(jì)和制作精度高、一致性好、使用方便和抗環(huán)境光照變化能力強(qiáng)的主動(dòng)光源標(biāo)定板。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明采用的是平面顯示屏生成標(biāo)定板的方式，首先設(shè)定平面顯示屏所要顯示的標(biāo)定參考物的形狀、大小、顏色和灰度，同時(shí)設(shè)定標(biāo)定參考物背景的顏色和灰度，成像裝置面對(duì)平面顯示屏的拍攝角度在平面顯示屏的可視角度范圍內(nèi)，通過(guò)調(diào)節(jié)平面顯示屏的亮度和對(duì)比度，使得成像裝置對(duì)標(biāo)定參考物的成像清晰，當(dāng)成像裝置所攝取圖像存入計(jì)算機(jī)后，計(jì)算機(jī)通過(guò)閾值法將標(biāo)定參考物和背景這兩者區(qū)分開(kāi)。
所述的平面顯示屏，其分辨率高于有效視場(chǎng)范圍內(nèi)成像裝置的分辨率。
所述的平面顯示屏，其外表面的玻璃板引起的標(biāo)定參考物的形變量低于成像裝置的最高分辨率。
對(duì)于黑白平面顯示屏，標(biāo)定參考物及其背景的顏色設(shè)定為黑與白或者白與黑。
對(duì)于紅、綠、藍(lán)三基色平面顯示屏，標(biāo)定參考物顏色設(shè)定為一種基色、兩種基色混合、白色或黑色，背景顏色設(shè)定為與標(biāo)定參考物顏色對(duì)比度高的白色、黑色、一種基色或兩種基色混合，且標(biāo)定參考物四周邊緣無(wú)雜色。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明是一種方法簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)容易，用于設(shè)計(jì)和制作精度高、一致性好、使用方便和抗環(huán)境光照變化能力強(qiáng)的可控主動(dòng)光源標(biāo)定板的方法。


圖1為本發(fā)明采用的平面顯示屏生成標(biāo)定板時(shí)，在暗室條件下，成像裝置正面拍攝平面顯示屏所獲取并存入計(jì)算機(jī)中的一幀圖像。其中，平面顯示屏采用的是普通彩色液晶顯示屏。
圖2為本發(fā)明采用的平面顯示屏生成標(biāo)定板時(shí)，除環(huán)境光照條件不同外，其他條件相同，成像裝置正面拍攝平面顯示屏所獲取并存入計(jì)算機(jī)中的兩幀圖像。其中，平面顯示屏采用的是普通彩色液晶顯示屏；其他條件相同是指成像裝置與平面顯示屏相對(duì)位置不變、成像裝置與平面顯示屏參數(shù)設(shè)置相同等。
圖2中，A是環(huán)境光照較強(qiáng)時(shí)，成像裝置正面拍攝的平面顯示屏生成標(biāo)定板圖像；B是環(huán)境光照較弱時(shí)，成像裝置正面拍攝的平面顯示屏生成標(biāo)定板圖像。
具體實(shí)施例方式
為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
如圖1、2所示，為本發(fā)明采用的平面顯示屏生成標(biāo)定板時(shí)，成像裝置在不同環(huán)境光照條件下，正面拍攝平面顯示屏所獲取的圖像。平面顯示屏為普通的液晶屏、等離子屏或純屏陰極射線(xiàn)屏等，但其外表面的玻璃板引起的標(biāo)定參考物的形變應(yīng)低于成像裝置的最高分辨率，例如大屏幕陰極射線(xiàn)管顯示屏本身玻璃殼和外層防爆玻璃所引起的標(biāo)定參考物的形變量會(huì)超過(guò)成像裝置的最高分辨率，故不適合用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法。在平面顯示屏上，每個(gè)象素間長(zhǎng)寬相等、尺寸一致。其中，平面顯示屏的空間分辨率高于有效視場(chǎng)范圍內(nèi)成像裝置的最高分辨率。圖中生成標(biāo)定板上的標(biāo)定參考物為正方形棋盤(pán)格陣列，當(dāng)平面顯示屏采用的是黑白平面顯示屏?xí)r，標(biāo)定參考物的顏色設(shè)定為黑色或白色，其背景設(shè)定為白色或黑色；當(dāng)平面顯示屏采用的是紅、綠、藍(lán)三基色平面顯示屏?xí)r，標(biāo)定參考物的顏色設(shè)定為一種基色、兩種基色混合、白色或黑色，其背景設(shè)定為與標(biāo)定參考物顏色對(duì)比度高的白色、黑色、一種基色或兩種基色混合，且標(biāo)定參考物四周邊緣無(wú)雜色。成像裝置在不同環(huán)境光照條件下正面拍攝平面顯示屏，成像裝置的拍攝角度在平面顯示屏的可視角度范圍內(nèi)。可以通過(guò)調(diào)節(jié)平面顯示屏的亮度和對(duì)比度，使得成像裝置對(duì)標(biāo)定物的成像清晰。成像裝置為普通的CCD攝像機(jī)等。當(dāng)成像裝置所攝取的圖像存入計(jì)算機(jī)后，通過(guò)閾值法計(jì)算機(jī)能夠?qū)?biāo)定參考物和背景這兩者區(qū)分開(kāi)。
由于采用的是象素尺寸為0.297mm的彩色液晶屏，每個(gè)50象素×50象素的正方形棋盤(pán)格尺寸為14.85mm，標(biāo)定參考物的形狀、大小一致性非常好。同時(shí)，目前市場(chǎng)上流行的彩色液晶屏自身的亮度一般都能達(dá)到250cd/m2以上，對(duì)比度一般都超過(guò)400∶1，故成像裝置所攝取該平面顯示屏上的標(biāo)定參考物與背景，其相對(duì)亮度和對(duì)比度受環(huán)境光照變化影響極小。平面顯示屏的亮度和對(duì)比度的范圍為0到100，一般選用亮度為30附近，對(duì)比度為80附近。平面顯示屏采用的是普通彩色液晶屏?xí)r，可分別生成紅-白、綠-白、藍(lán)-白三種不同基色的平面標(biāo)定板，非常適合運(yùn)用于標(biāo)定三原色CCD攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種平面顯示屏生成標(biāo)定板的方法，其特征在于，采用的是平面顯示屏生成標(biāo)定板的方式，首先設(shè)定平面顯示屏所要顯示的標(biāo)定參考物的形狀、大小、顏色和灰度，同時(shí)設(shè)定標(biāo)定參考物背景的顏色和灰度，成像裝置面對(duì)平面顯示屏的拍攝角度在平面顯示屏的可視角度范圍內(nèi)，通過(guò)調(diào)節(jié)平面顯示屏的亮度和對(duì)比度，使得成像裝置對(duì)標(biāo)定參考物的成像清晰，當(dāng)成像裝置所攝取圖像存入計(jì)算機(jī)后，計(jì)算機(jī)通過(guò)閾值法將標(biāo)定參考物和背景這兩者區(qū)分開(kāi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面顯示屏生成標(biāo)定板的方法，其特征是，所述的平面顯示屏，其分辨率高于有效視場(chǎng)范圍內(nèi)成像裝置的最高分辨率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的平面顯示屏生成標(biāo)定板的方法，其特征是，所述的平面顯示屏，其外表面的玻璃板引起的標(biāo)定參考物的形變量低于成像裝置的最高分辨率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面顯示屏生成標(biāo)定板的方法，其特征是，對(duì)于黑白平面顯示屏，標(biāo)定參考物及其背景的顏色設(shè)定為黑與白或白與黑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面顯示屏生成標(biāo)定板的方法，其特征是，對(duì)于紅、綠、藍(lán)三基色平面顯示屏，標(biāo)定參考物顏色設(shè)定為一種基色、兩種基色混合、白色或黑色，背景顏色設(shè)定為與標(biāo)定參考物顏色對(duì)比度高的白色、黑色、一種基色或兩種基色混合，且標(biāo)定參考物四周邊緣無(wú)雜色。
全文摘要
一種光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域的平面顯示屏生成標(biāo)定板的方法，采用的是平面顯示屏生成標(biāo)定板的方式，首先設(shè)定平面顯示屏所要顯示的標(biāo)定參考物的形狀、大小、顏色和灰度，同時(shí)設(shè)定標(biāo)定參考物背景的顏色和灰度，成像裝置面對(duì)平面顯示屏的拍攝角度在平面顯示屏的可視角度范圍內(nèi)，通過(guò)調(diào)節(jié)平面顯示屏的亮度和對(duì)比度，使得成像裝置對(duì)標(biāo)定參考物的成像清晰，當(dāng)成像裝置所攝取圖像存入計(jì)算機(jī)后，計(jì)算機(jī)通過(guò)閾值法能夠?qū)?biāo)定參考物和背景這兩者區(qū)分開(kāi)。本發(fā)明能用于設(shè)計(jì)和制造精度高、一致性好、使用方便和抗環(huán)境光照變化能力強(qiáng)的主動(dòng)光源標(biāo)定板。
文檔編號(hào)G09G5/00GK1865845SQ20061002798
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月22日
發(fā)明者陳亞珠, 程勝, 郝麗俊, 楊榮騫 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)