CN203554615U - 一种摄像头可视角度测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种摄像头可视角度测试装置，包括视角测试面板、摄像头测试支架、图像采集卡和照明灯箱，视角测试面板包含水平刻度和垂直刻度两条刻度线，摄像头安装支架包含前后移动平移台，上、下、左、右调节机构和俯仰角度调节机构，图像采集卡采集摄像头输出图像并交由计算机软件进行分析和计算得到摄像头水平和垂直可视角度，照明灯箱为视角测试面板提供充分照明。本实用新型可在摄像头内参未知的条件下测量摄像头水平视角和垂直视角，更加符合实际使用要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及摄像头可视角度测试试验装置，具体涉及一种摄像头可视角度测试装置。
背景技术
由于摄像头视角范围的大小直接影响摄像头监控覆盖区域的大小，是影响使用性能的一项关键指标。摄像头视角主要由摄像头内参决定。主要为摄像头焦距和传感器面积；其确定方法主要根据摄像头内参进行换算得出，通过三角换算可知：2arcten(h/OA)，其中h为摄像头焦距，OA为感应传感器高度。通过摄像头的可视垂直和水平区域，经过换算得出摄像头的垂直视角和水平视角，从而得出摄像头视角。因此，需要一套摄像头视角测试台以满足在未知摄像头内参情况下测量摄像头视角要求。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种摄像头视角测试台，可在摄像头内参未知的情况下测量摄像头水平视角和垂直视角。
本实用新型的目的是通过下述技术方案来实现的：
一种摄像头可视角度测试装置，包括测试底板5、图像采集卡2和用于视角计算的计算机1，所述测试底板上安装有视角测试面板4和摄像头测试支架，所述摄像头测试支架包含可前后移动摄像头镜头的X轴方向平移台13、可调节摄像头镜头的上下及左右位置的Y轴方向平移台12和Z轴方向平移台10、可上下 摆动一定角度调节摄像头镜头的俯仰角的倾斜摆动台8、用于安装摄像头安装夹具使摄像头镜头方向为水平向前的35°楔形块9，摄像头安装夹具7通过螺柱和螺母配合，安装被测摄像头3。
进一步，所述摄像头测试支架还包括将Z轴方向平移台10安装在Y方向平移台12上的Z轴方向平移台安装托架11，所述Z轴方向平移台安装托架11采用90°角度托架。
进一步，所述视角测试面板包含带标记点的水平和垂直两条坐标线，所述水平坐标线上左右各有2个标记点，标记点到水平与垂直坐标线中心点的距离分别为150mm、200mm；垂直坐标线上左右各有2个标记点，标记点到水平与垂直坐标线中心点的距离分别为150mm、200mm。
进一步，测试底板5还安装有照明灯箱15，所述视角测试面板4、摄像头测试支架设在照明灯箱内，照明灯箱内照明灯源有D65、TL84、F三种标准光源，灯箱光源的背景颜色为吸光型灰色。
进一步，测试底板5还安装有可在安装摄像头时可将测试支架旋转180°的回转台14。
本实用新型的效果：通过直接测量的方式获取摄像头视角，比通过换算得到的视角更加符合实际使用要求；视角测试面板采用经过计量检定的刻度标尺作为测量量具，精度更可靠；为保证摄像头输出高质量的图像信号，设计了照明灯箱对视角测试面板进行充分的照明；设计了摄像头测试支架，采用高精度平移台和倾斜摆动台保证测试过程中摄像头位置/角度调整精度和移动精度。
附图说明
图1本实用新型摄像头可视角度测试装置的原理图；
图2本实用新型摄像头可视角度测试装置的视角测试面板结构图；
图3本实用新型摄像头可视角度测试装置摄像头测试支架结构图。
图4本实用新型摄像头可视角度测试装置照明灯箱
图中标号说明
1—计算机 2—图像采集卡 3—摄像头 4—视角测试面板
5—测试底板 6—显示器 7—摄像头安装夹具 8—倾斜摆动台
9—35°楔形块 10—Z轴方向平移台 11—Z轴方向平移台安装托架
12—Y轴方向平移台 13—X轴方向平移台 14—回转台 15—照明灯箱
D：摄像头在位置1时，摄像头镜头与视角测试面板水平距离
d:摄像头水平移动距离
H1:摄像头在位置1时，可视区域高度
H2：摄像头在位置2时，可视区域高度
W1：摄像头在位置1时，可视区域宽度
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
实施例
如图1所示，测试底板5用于安装摄像头测试支架，调节摄像头3与视角测试面板4的相对位置，使摄像头3中心与视角测试面板4原点对齐，视角测试面板上标记有横纵坐标刻度标记点，摄像头拍摄视角测试面板4，通过图像采集卡2采集摄像头3输出图像，在显示器6显示，移动X轴方向平移台13，使摄像头于图像左右边缘位置捕捉到视角测试面板4水平坐标刻度线上150mm的两个标记点，记录此时X轴方向平移台13的移动位置刻度d1，向后移动X轴方 向平移台13至摄像头于图像左右边缘位置捕捉到视角测试面板4水平坐标刻度线上200mm的两个标记点，记录此时X轴方向平移台13的移动位置刻度d2；移动X轴方向平移台13，使摄像头于图像上下边缘位置捕捉到视角测试面板4垂直坐标刻度线上150mm的两个标记点，记录此时X轴方向平移台13的移动位置刻度d3，向后移动X轴方向平移台13至摄像头于图像上下边缘位置捕捉到视角测试面板4水平坐标刻度线上200mm的两个标记点，记录此时X轴方向平移台13的移动位置刻度d4，通过安装在计算机1内的分析软件计算摄像头水平和垂直视角。
如图2所示，视角测试面板4是视角测量的关键，主要包含视角测试面板4的刻度精度，因此，需要对视角测试面板4进行计量校准。
如图3所示，摄像头测试支架采用模块化设计，保证了可靠性和测量精度。测试底板5是摄像头测试支架的安装基础和摄像头调整基准面，采用20mm厚度铝材，加工保证较高的平面度；X轴方向平移台13是摄像头测试过程中前后移动机构，通过手动转动手柄实现前后移动，实现其有效移动距离为100mm；移动精度大于0.1mm；Y轴方向平移台12是摄像头测试过程中左右位置调整机构，通过手动转动手柄实现左右移动，实现其有效移动距离为100mm；移动精度大于0.1mm；Z轴方向平移台10是于摄像头测试过程中上下位置调整机构，其有效移动距离为100mm；移动精度大于0.1mm。Z轴方向平移台安装托架11采用90°角度托架，将Z轴方向平移台安装在Y方向平移台上；35°楔形块9是用于安装摄像头安装夹具，使摄像头镜头方向为水平向前；倾斜摆动台8设计用于调节摄像头上下角度，以修正摄像头镜头方向，保证摄像头镜头方向为水平向前。摄像头安装夹具7通过是个螺柱和螺母配合，安装被测摄像头。回转台14用于安装摄像头时可将测试支架旋转180°，安装好摄像头后再旋转180°转回测试 位置。
为保证摄像头3拍摄视角测试面板4上刻度的图像质量需要对视角测试面板4进行照明保证摄像头3输出质量良好的图像信号，同时避免外界光线照射箱体视角测试面板4安装区域，根据要求，设计照明灯箱15，如附图4所示：
1、灯箱内照明灯源可提供D65、TL84、F三种标准光源；
2、灯箱光源的背景颜色为吸光型灰色,使用时避免外界光线照射箱体视角测试面板4安装区域；
3、照度从可调,均匀度高于80%以上；
4、摄像头测试支架及测试面板设在照明灯箱内。
测试操作包含以下几个步骤，以垂直视角为例，如图1所示：
1.X轴方向平移台移动被测摄像头，使摄像头于图像上下边缘位置捕捉到视角测试面板4垂直坐标刻度线上150mm的两个标记点，得到垂直视场高度H2和此时X轴方向平移台13的移动位置刻度d3；
2.向后移动X轴方向平移台13至摄像头于图像上下边缘位置捕捉到视角测试面板4水平坐标刻度线上200mm的两个标记点，拍摄得到垂直视场高度H1和此时X轴方向平移台13的移动位置刻度d4；
3.通过换算得出：位置1被测摄像头与视角测试面板的距离D，
即：D=（d4-d3）×H1/(H1-H2)；
4.垂直视角Vertical FOV=2×tan-1(H1/(2×D))=2×tan-1((H1-H2)/(2×（d4-d3）))；
5.同理可得水平视角Horizontal FOV=2×tan-1((W1-W2)/(2×（d4-d3）))。
Claims (5)
1.一种摄像头可视角度测试装置，包括测试底板(5)、图像采集卡(2)和用于视角计算的计算机（1），所述测试底板上安装有视角测试面板(4)和摄像头测试支架，其特征在于，所述摄像头测试支架包含可前后移动摄像头镜头的X轴方向平移台(13)、可调节摄像头镜头的上下及左右位置的Y轴方向平移台(12)和Z轴方向平移台(10)、可上下摆动一定角度调节摄像头镜头的俯仰角的倾斜摆动台(8)、用于安装摄像头安装夹具使摄像头镜头方向为水平向前的35°楔形块(9），摄像头安装夹具(7)通过螺柱和螺母配合，安装被测摄像头(3)。
2.根据权利要求1所述的一种摄像头可视角度测试装置，其特征在于所述摄像头测试支架还包括将Z轴方向平移台(10)安装在Y方向平移台(12)上的Z轴方向平移台安装托架(11)，所述Z轴方向平移台安装托架(11)采用90°角度托架。
3.根据权利要求1所述的一种摄像头可视角度测试装置，其特征在于，所述视角测试面板包含带标记点的水平和垂直两条坐标线，所述水平坐标线上左右各有2个标记点，标记点到水平与垂直坐标线中心点的距离分别为150mm、200mm；垂直坐标线上左右各有2个标记点，标记点到水平与垂直坐标线中心点的距离分别为150mm、200mm。
4.根据权利要求1所述的一种摄像头可视角度测试装置，其特征在于所述测试底板(5)还安装有照明灯箱(15)，所述视角测试面板(4)、摄像头测试支架设在照明灯箱内，照明灯箱内照明灯源有D65、TL84、F三种标准光源，灯箱光源的背景颜色为吸光型灰色。
5.根据权利要求1所述一种摄像头可视角度测试装置，其特征在于所述测试底板(5)还安装有可在安装摄像头时可将测试支架旋转180°的回转台(14)。
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