一种双目视觉测量技术的校准方法

摘要

本发明公开了一种双目视觉测量技术的校准方法，包括如下步骤：步骤1：分别将两套摄像组件固定在横梁上，并设置一靶标，调节摄像组件与靶标之间的角度并对焦；步骤2：查询并读取摄像组件的工作环境参数；步骤3：调节靶标上与摄像组件相对应的图像采集区域的光照度，使靶标上对应图像采集区域的光照度达到设定值；步骤4：控制摄像组件采集靶标图像，并观察图像是否清晰完整，若图像不清晰完整，则调整直至得到清晰完整的图像为止；步骤5：调整靶标的位置和角度，并分别进行图像采集，直至不同的位置和不同的角度均得到清晰完整的图像，完成校准。本发明通过校准能提高待测运动物体成像的清晰度，提高了测量的准确性和精确度。

权利要求

1.一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：通过电控转动装置分别将两套摄像组件(7)固定在横梁(2)上，并在摄像组件(7)的镜头方向设置一与被测物大小适中的靶标，然后由控制器控制电控转动装置调节摄像组件(7)与靶标之间的角度并对焦；

步骤2：由控制器通过温湿度补偿组件查询并读取摄像组件(7)的工作环境参数，若摄像组件(7)的工作环境参数位于设定阈值外，则控制器通过温湿度补偿组件调节当前工作环境参数至设定阈值；

步骤3：采用补光照明装置(5)调节靶标上与摄像组件(7)相对应的图像采集区域的光照度，使靶标上对应图像采集区域的光照度达到设定值；

步骤4：控制器控制摄像组件(7)采集靶标图像，并观察采集到的图像是否清晰完整，若采集到的图像不清晰完整，则调节摄像组件(7)与靶标之间的角度以及在光照度的设定值范围内继续调节摄像组件(7)与靶标之间的光照度，直至得到清晰完整的图像为止；

步骤5：调整靶标的位置和角度，并分别进行图像采集，直至不同的位置和不同的角度均得到清晰完整的图像，完成校准。

2.根据权利要求1所述的一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于：所述的校准方法中，摄像组件(7)与靶标之间的距离通过下式计算得出：N＝(D+d)*cos(θ/2)

两套摄像组件(7)之间的距离通过下式计算得出：M＝2*(D+d)*sin(θ/2)

式中N为摄像组件与靶标之间的距离，M为两套摄像组件之间的距离，d为镜头到横梁的距离，D为单台摄像组件能够完整采集到测量幅面的距离，θ为两套摄像组件与靶标之间形成的夹角，M和N均向上取整数。

3.根据权利要求1所述的一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于：所述步骤2中摄像组件(7)的工作环境参数的设定阈值为0-50摄氏度。

4.根据权利要求1所述的一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于：所述步骤3中光照度的设定值为1000-2000lux。

5.根据权利要求1—4中任一项所述的一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于：所述控制器包括控制主机(3)、控制板和驱动板(4)，控制板包括第一处理模块、扩展存储模块和用于与摄像组件(7)连接的相机触发控制模块，驱动板(4)包括第二处理模块、电控旋转台驱动模块、温湿度采集模块、半导体制冷器驱动模块和补光控制驱动模块，第一处理模块分别与控制主机(3)、相机触发控制模块、扩展存储模块和第二处理模块连接，第二处理模块通过电控旋转台驱动模块与电控转动装置连接，第二处理模块通过温湿度采集模块和半导体制冷器驱动模块与温湿度补偿组件连接，第二处理模块通过补光控制驱动模块与补光照明装置(5)连接。

6.根据权利要求5所述的一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于：所述电控转动装置包括底座(10)、旋转轴承(11)和电控旋转台(12)，底座(10)固定在横梁(2)上，旋转轴承(11)固定在底座(10)上，电控旋转台(12)安装在旋转轴承(11)上并与电控旋转台驱动模块连接，温湿度补偿组件固定在电控旋转台(12)上。

7.根据权利要求6所述的一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于：所述电控旋转台(12)上还固定有保护组件，所述保护组件包括带箱盖(13)的箱体(14)，摄像组件(7)通过电控旋转台(12)固定在箱体(14)内，箱体(14)的一端开设有镜头孔，镜头孔处固定有密封圈(16)、滤光片(17)和镜头护套(18)；箱体(14)的另一端上部设置有两块散热片(19)，下部开设有走线孔，走线孔处固定有密封底座(22)，密封底座(22)上固定有密封框架(23)，密封框架(23)内固定有线径密封模块(15)；所述温湿度补偿组件为半导体制冷器(20)和温湿度传感器(21)，半导体制冷器(20)和温湿度传感器(21)均固定在散热片(19)之间，且半导体制冷器(20)和温湿度传感器(21)分别与半导体制冷器驱动模块和温湿度采集模块连接。

8.根据权利要求5所述的一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于：所述补光照明装置(5)包括基座(25)、罩壳(26)、水平旋转机构(6)、垂直翻转机构(9)和补光照明组件(8)，基座(25)固定在横梁(2)上，且基座(25)位于两套摄像组件(7)之间，罩壳(26)固定在基座(25)上，水平旋转机构(6)和驱动板(4)均固定在罩壳(26)内，且驱动板(4)位于水平旋转机构(6)下方；垂直翻转机构(9)通过水平旋转机构(6)设置在罩壳(26)上方，补光照明组件(8)安装在垂直翻转机构(9)上；所述补光控制驱动模块包括灯光控制驱动模块、旋转电机驱动模块和翻转电机驱动模块，水平旋转机构(6)、垂直翻转机构(9)和补光照明组件(8)分别与旋转电机驱动模块、翻转电机驱动模块和灯光控制驱动模块连接。

9.根据权利要求8所述的一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于：所述水平旋转机构(6)包括旋转电机(27)、第一光电开关(28)、安装架(29)、轴承套圈(30)、从齿轮轴(31)和主齿轮轴(32)，安装架(29)对称固定在罩壳(26)上部，旋转电机(27)固定在其中一个安装架(29)上并与旋转电机驱动模块连接，主齿轮轴(32)通过轴承横向安装在安装架(29)上并与旋转电机(27)连接，第一光电开关(28)固定在罩壳(26)上，第一光电开关(28)与第二处理模块连接用于检测主齿轮轴(32)起始位置，轴承套圈(30)固定在罩壳(26)上表面开设的通孔内，从齿轮轴(31)竖向固定在轴承套圈(30)内并与主齿轮轴(32)啮合，垂直翻转机构(9)与从齿轮轴(31)固定连接。

10.根据权利要求8或9所述的一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于：所述垂直翻转机构(9)包括连接板(33)、翻转立柱(34)、翻转电机(35)、翻转固定座(36)和第二光电开关(37)，连接板(33)与水平旋转机构(6)固定连接，翻转立柱(34)对称固定在连接板(33)的两端，补光照明组件(8)通过翻转固定座(36)和固定在翻转固定座(36)内的轴承安装在两根翻转立柱(34)之间；翻转电机(35)固定在其中一根立柱与其中一个翻转固定座(36)之间，翻转电机(35)分别与补光照明组件(8)和翻转电机驱动模块连接；第二光电开关(37)固定在另一根立柱与另一个翻转固定座(36)之间，第二光电开关(37)与第二处理模块连接用于检测补光照明组件(8)的起始位置。

说明书

一种双目视觉测量技术的校准方法

技术领域

[0001] 本发明涉及测量技术领域，具体地说涉及一种双目视觉测量技术的校准方法。

背景技术

[0002] 近年来计算机视觉已成为计算机领域的研究热点，而作为计算机视觉重要组成部分的运动物体跟踪也越来越受到人们的重视，其应用领域已经扩展到视频监控系统，车辆
跟踪，异常行为检测与报警，图像压缩及编码技术等。运动物体跟踪方法主要包括卡尔曼滤
波，Mean-shift，Camshift算法，粒子滤波器，Snake模型等。运动物体跟踪已经逐渐应用到
我们的实际生活中，是推动智能化进程的关键技术之一。

[0003] 运动物体追踪方法是一种用于准确追踪运动物体在三维空间运动状况的方法，这种方法可以用来分析运动物体的运动轨迹、运动速度、加速度、姿态等运动属性，在科学研
究、汽车工业、航天航空等领域有着广泛的应用，是近年来国内外研究的热门方向。基于双
目立体视觉测量技术的运动物体追踪方法以其高精度、非接触、高效率等优点在运动物体
追踪方向发挥着越来越重要的作用。

[0004] 现有基于双目立体视觉测量技术的运动物体追踪方法中，通常是采用两个相同规格的相机构成一组双目视觉系统。这两个相同的相机采集运动物体的图像，再通过图像处
理、对应点匹配以及三维重构获取物体的运动参数，实现对运动物体的追踪。但现有的双目
立体视觉测量技术在测量时往往是直接使用，而当运动物体处于诸如温湿度过高或过低、
炫光强、以及光线不足的复杂工况时，由于测量前未进行校准，往往导致相机的成像效果
差，进而导致测量的准确性差。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种双目视觉测量技术的校准方法，本发明通过校准能够提高待测运动物体成像的清晰度，从而达到提高测量准
确性和精度的目的。

[0006] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

[0007] 一种双目视觉测量技术的校准方法，其特征在于包括如下步骤：

[0008] 步骤1：通过电控转动装置分别将两套摄像组件固定在横梁上，并在摄像组件的镜头方向设置一与被测物大小适中的靶标，然后由控制器控制电控转动装置调节摄像组件与
靶标之间的角度并对焦；

[0009] 步骤2：由控制器通过温湿度补偿组件查询并读取摄像组件的工作环境参数，若摄像组件的工作环境参数位于设定阈值外，则控制器通过温湿度补偿组件调节当前工作环境
参数至设定阈值；

[0010] 步骤3：采用补光照明装置调节靶标上与摄像组件相对应的图像采集区域的光照度，使靶标上对应图像采集区域的光照度达到设定值；

[0011] 步骤4：控制器控制摄像组件采集靶标图像，并观察采集到的图像是否清晰完整，若采集到的图像不清晰完整，则调节摄像组件与靶标之间的角度和光照度，直至得到清晰
完整的图像为止；

[0012] 步骤5：调整靶标的位置和角度，并分别进行图像采集，直至不同的位置和不同的角度均得到清晰完整的图像，完成校准。

[0013] 所述的校准方法中，摄像组件与靶标之间的距离通过下式计算得出：

[0014] N＝(D+d)*cos(θ/2)

[0015] 两套摄像组件之间的距离通过下式计算得出：

[0016] M＝2*(D+d)*sin(θ/2)

[0017] 式中N为摄像组件与靶标之间的距离，M为两套摄像组件之间的距离，d为镜头到横梁的距离，D为单台摄像组件能够完整采集到测量幅面的距离，θ为两套摄像组件与靶标之
间形成的夹角，M和N均向上取整数。

[0018] 所述步骤2中摄像组件的工作环境参数的设定阈值为0-50摄氏度。

[0019] 所述步骤3中光照度的设定值为1000-2000lux。

[0020] 所述控制器包括控制主机、控制板和驱动板，控制板包括第一处理模块、扩展存储模块和用于与摄像组件连接的相机触发控制模块，驱动板包括第二处理模块、电控旋转台
驱动模块、温湿度采集模块、半导体制冷器驱动模块和补光控制驱动模块，第一处理模块分
别与控制主机、相机触发控制模块、扩展存储模块和第二处理模块连接，第二处理模块通过
电控旋转台驱动模块与电控转动装置连接，第二处理模块通过温湿度采集模块和半导体制
冷器驱动模块与温湿度补偿组件连接，第二处理模块通过补光控制驱动模块与补光照明装
置连接。

[0021] 所述电控转动装置包括底座、旋转轴承和电控旋转台，底座固定在横梁上，旋转轴承固定在底座上，电控旋转台安装在旋转轴承上并与电控旋转台驱动模块连接，温湿度补
偿组件固定在电控旋转台上。

[0022] 所述电控旋转台上还固定有保护组件，所述保护组件包括带箱盖的箱体，摄像组件通过电控旋转台固定在箱体内，箱体的一端开设有镜头孔，镜头孔处固定有密封圈、滤光
片和镜头护套；箱体的另一端上部设置有两块散热片，下部开设有走线孔，走线孔处固定有
密封底座，密封底座上固定有密封框架，密封框架内固定有线径密封模块；所述温湿度补偿
组件为半导体制冷器和温湿度传感器，半导体制冷器和温湿度传感器均固定在散热片之
间，且半导体制冷器和温湿度传感器分别与半导体制冷器驱动模块和温湿度采集模块连
接。

[0023] 所述补光照明装置包括基座、罩壳、水平旋转机构、垂直翻转机构和补光照明组件，基座固定在横梁上，且基座位于两套摄像组件之间，罩壳固定在基座上，水平旋转机构
和驱动板均固定在罩壳内，且驱动板位于水平旋转机构下方；垂直翻转机构通过水平旋转
机构设置在罩壳上方，补光照明组件安装在垂直翻转机构上；所述补光控制驱动模块包括
灯光控制驱动模块、旋转电机驱动模块和翻转电机驱动模块，水平旋转机构、垂直翻转机构
和补光照明组件分别与旋转电机驱动模块、翻转电机驱动模块和灯光控制驱动模块连接。

[0024] 所述水平旋转机构包括旋转电机、第一光电开关、安装架、轴承套圈、从齿轮轴和主齿轮轴，安装架对称固定在罩壳上部，旋转电机固定在其中一个安装架上并与旋转电机
驱动模块连接，主齿轮轴通过轴承横向安装在安装架上并与旋转电机连接，第一光电开关
固定在罩壳上，第一光电开关与第二处理模块连接用于检测主齿轮轴起始位置，轴承套圈
固定在罩壳上表面开设的通孔内，从齿轮轴竖向固定在轴承套圈内并与主齿轮轴啮合，垂
直翻转机构与从齿轮轴固定连接。

[0025] 所述垂直翻转机构包括连接板、翻转立柱、翻转电机、翻转固定座和第二光电开关，连接板与水平旋转机构固定连接，翻转立柱对称固定在连接板的两端，补光照明组件通
过翻转固定座和固定在翻转固定座内的轴承安装在两根翻转立柱之间；翻转电机固定在其
中一根立柱与其中一个翻转固定座之间，翻转电机分别与补光照明组件和翻转电机驱动模
块连接；第二光电开关固定在另一根立柱与另一个翻转固定座之间，第二光电开关与第二
处理模块连接用于检测补光照明组件的起始位置。

[0026] 所述从齿轮轴和连接板均开设有过线孔，垂直翻转机构和补光照明组件均依次经连接板和从齿轮轴上的过线孔与驱动板连接。

[0027] 所述罩壳通过底板固定在基座上，所述驱动板固定在底板上。

[0028] 所述补光照明组件包括灯体箱、透光板、灯体固定板、散热面罩和LED补光灯，灯体箱的两端与垂直翻转机构连接，LED补光灯通过灯体固定板固定在灯体箱内并与灯光控制
驱动模块连接，透光板和散热面罩分别固定在灯体箱的正面和背面。

[0029] 所述横梁固定在三角架上，且横梁上设置有标尺。

[0030] 采用本发明的优点在于：

[0031] 1、本发明在对运动物体进行测试前，预先设置了靶标进行校准，具体包括角度校准、工作环境参数校准和光照度校准。通过这些校准能够提高摄像组件对待测运动物体成
像的清晰度，从而达到提高测量准确性和精度的目的。

[0032] 2、本发明将摄像组件的工作环境参数的设定阈值设为0-50摄氏度，能够有效的防止摄像组件出现结雾等情况。

[0033] 3、本发明将光照度的设定值设为1000-2000lux，采用该范围的光照度能够对不同体积的被测物补偿光照，适用范围广。

[0034] 4、本发明采用控制主机、控制板和驱动板相配合，有效地实现了各部件的自动控制，智能化程度更高。

[0035] 5、本发明中采用电控旋转台作为摄像组件的转动机构，具有结构简单、转动控制灵活方便、能够精确控制转动角度等优点。

[0036] 6、本发明在电控旋转台上设置有保护组件，通过保护组件能够对摄像组件形成有效保护，有利于延长摄像组件的使用寿命、防止摄像组件损坏和防雨防雾等。通过滤光片能
够去除炫光和杂光对测量的影响。而采用半导体制冷器和温湿度传感器作为温湿度补偿组
件则具有能够及时补偿温湿度、防止出现结雾、结构简单、成本低廉等优点，有利于提高姿
态测量的准确性。通过密封底座、密封框架和线径密封模块配合，能够在保证防水前提下提
高布线的规范性，具有防水效果好和布线更规范的优点。

[0037] 7、本发明中的补光照明装置包括基座、罩壳、水平旋转机构、垂直翻转机构和补光照明组件，其中，罩壳固定在基座上，水平旋转机构和驱动板均固定在罩壳内，且驱动板位
于水平旋转机构下方；该结构的优点在于能够将驱动板与水平旋转机构有效结合并保护在
罩壳内，使得整个装置更加简洁化。

[0038] 8、本发明中的水平旋转机构包括旋转电机、第一光电开关、安装架、轴承套圈、从齿轮轴和主齿轮轴，通过旋转电机与从齿轮轴和主齿轮轴配合，能够控制垂直翻转机构上
的补光照明组件有效转动，通过第一光电开关能够检测主齿轮轴的起始位置，从而准确控
制补光照明组件的转动角度。

[0039] 9、本发明中的垂直翻转机构包括连接板、翻转立柱、翻转电机、翻转固定座和第二光电开关，通过旋转电机能够控制补光照明组件在垂直方向的有效翻转，通过第二光电开
关能够检测补光照明组件的起始位置，从而准确控制补光照明组件的翻转角度。

[0040] 10、本发明在从齿轮轴和连接板均开设有过线孔，垂直翻转机构和补光照明组件均依次经连接板和从齿轮轴上的过线孔与驱动板连接。该结构的优点在于使得补光照明单
元中的线缆能够在避免打绞的情况下实现内部布线，布线更加规范，结构更加美观。

[0041] 11、本发明中的罩壳通过底板固定在基座上，而驱动板又固定在底板上。该结构将驱动板固定在罩壳内，对驱动板形成更好的保护效果。

[0042] 12、本发明中的补光照明组件包括灯体箱、透光板、灯体固定板、散热面罩和LED补光灯，采用该结构的补光照明组件具有结构简单、成本低廉、补光效果好等优点。

[0043] 13、本发明将横梁固定在三角架上，且在横梁上设置有标尺。采用该结构便于对摄像组件及补光照明装置等进行调节。

附图说明

[0044] 图1为本发明的结构示意图；

[0045] 图2为工业相机、温湿度补偿组件和保护组件在电控转动装置上的爆炸图；

[0046] 图3为本发明中补光照明装置的爆炸图；

[0047] 图4为补光照明组件在垂直翻转机构上的爆炸图；

[0048] 图5为本发明的控制原理框图；

[0049] 图中标记为：1、三角架，2、横梁，3、控制主机，4、驱动板，5、补光照明装置，6、水平旋转机构，7、摄像组件，8、补光照明组件，9、垂直翻转机构，10、底座，11、旋转轴承，12、电控
旋转台，13、箱盖，14、箱体，15、线径密封模块，16、密封圈，17、滤光片，18、镜头护套，19、散
热片，20、半导体制冷器，21、温湿度传感器，22、密封底座，23、密封框架，24、底板，25、基座，
26、罩壳，27、旋转电机，28、第一光电开关，29、安装架，30、轴承套圈，31、从齿轮轴，32、主齿
轮轴，33、连接板，34、翻转立柱，35、翻转电机，36、翻转固定座，37、第二光电开关，38、LED补
光灯，39、灯体箱，40、透光板，41、散热面罩，42、灯体固定板。

具体实施方式

[0050] 本发明公开了一种双目视觉测量技术的校准方法，其包括如下步骤：

[0051] 步骤1：通过电控转动装置分别将两套摄像组件7固定在横梁2上，并在摄像组件7的镜头方向设置一与被测物大小适中的靶标，然后由控制器控制电控转动装置调节摄像组
件7与靶标之间的角度并对焦。

[0052] 本步骤中，摄像组件7可采用工业相机，两套摄像组件7靶标优选形成等腰三角形。

[0053] 步骤2：由控制器通过温湿度补偿组件查询并读取摄像组件7的工作环境参数，若摄像组件7的工作环境参数位于设定阈值外，则控制器通过温湿度补偿组件调节当前工作
环境参数至设定阈值。

[0054] 本步骤中，摄像组件7的工作环境参数的设定阈值为0-50摄氏度，优选为15—30度。

[0055] 步骤3：采用补光照明装置5调节靶标上与摄像组件7相对应的图像采集区域的光照度，使靶标上对应图像采集区域的光照度达到设定值。

[0056] 本步骤中，光照度的设定值为1000-2000lux，具体根据被测物体积大小、测量幅面光照强度等因素确定。

[0057] 步骤4：控制器控制摄像组件7采集靶标图像，并观察采集到的图像是否清晰完整，若采集到的图像不清晰完整，则调节摄像组件7与靶标之间的角度和光照度，直至得到清晰
完整的图像为止。其中，若采集到的图像不清晰完整，则在光照度的设定值范围内继续调节
光照度。

[0058] 步骤5：调整靶标的位置和角度，并分别进行图像采集，直至不同的位置和不同的角度均得到清晰完整的图像，完成校准。完成校准后，即可将靶标替换为实际需要测量的被
测物进行测量。

[0059] 本发明中，所述的校准方法中，摄像组件7与靶标之间的距离通过下式计算得出：

[0060] N＝(D+d)*cos(θ/2)

[0061] 两套摄像组件7之间的距离通过下式计算得出：

[0062] M＝2*(D+d)*sin(θ/2)

[0063] 式中N为摄像组件与靶标之间的距离，M为两套摄像组件之间的距离，d为镜头到横梁的距离，D为单台摄像组件能够完整采集到测量幅面的距离，θ为两套摄像组件与靶标之
间形成的夹角，M和N均向上取整数。

[0064] 本发明中，所述控制器包括控制主机3、控制板和驱动板4，控制主机3可采用VPX插卡型笔记本电脑，控制板可插接在控制主机3内，控制板包括第一处理模块、扩展存储模块
和用于与摄像组件7连接的相机触发控制模块，扩展存储模块内可插接存储卡用于存储相
关数据信息等，驱动板4包括第二处理模块、电控旋转台驱动模块、温湿度采集模块、半导体
制冷器驱动模块和补光控制驱动模块，第一处理模块和第二处理模块均可为ARM模块或
FPGA模块。具体的，第一处理模块分别与控制主机3、相机触发控制模块、扩展存储模块和第
二处理模块连接，第二处理模块通过电控旋转台驱动模块与电控转动装置连接，第二处理
模块通过温湿度采集模块和半导体制冷器驱动模块与温湿度补偿组件连接，第二处理模块
通过补光控制驱动模块与补光照明装置5连接。

[0065] 本发明中，所述电控转动装置包括底座10、旋转轴承11和电控旋转台12，底座10具有固定槽，底座10通过固定槽和螺栓固定在横梁2上，旋转轴承11通过螺栓固定在底座10
上，电控旋转台12安装在旋转轴承11上并与电控旋转台驱动模块连接，温湿度补偿组件固
定在电控旋转台12上。控制主机3通过驱动板4上的电控旋转台驱动模块可控制电控旋转台
12在底座10上进行360度转动，进而带动温湿度补偿组件和摄像组件7一起转动。

[0066] 进一步的，所述电控旋转台12上还固定有保护组件，所述保护组件包括带箱盖13的箱体14，摄像组件7通过电控旋转台12固定在箱体14内，箱体14的一端开设有镜头孔，镜
头孔处固定有密封圈16、滤光片17和镜头护套18；箱体14的另一端上部设置有两块散热片
19，下部开设有走线孔，走线孔处固定有密封底座22，密封底座22上固定有密封框架23，密
封框架23内固定有线径密封模块15；所述温湿度补偿组件为半导体制冷器20和温湿度传感
器21，半导体制冷器20和温湿度传感器21均固定在散热片19之间，且半导体制冷器20和温
湿度传感器21分别与半导体制冷器驱动模块和温湿度采集模块连接。控制主机3通过温湿
度采集模块采集摄像组件7的工作环境参数，并通过半导体制冷器20调节摄像组件7的工作
环境参数。

[0067] 本发明中，所述补光照明装置5包括基座25、罩壳26、水平旋转机构6、垂直翻转机构9和补光照明组件8，基座25具有固定槽，基座25通过固定槽和螺栓固定在横梁2上，且基
座25位于两套摄像组件7之间，罩壳26通过底板24和螺栓固定在基座25上，水平旋转机构6
固定在罩壳26上，驱动板4固定在底板24上，水平旋转机构6和驱动板4均位于在罩壳26内，
且驱动板4位于水平旋转机构6下方；垂直翻转机构9通过水平旋转机构6设置在罩壳26上
方，补光照明组件8安装在垂直翻转机构9上；所述补光控制驱动模块包括灯光控制驱动模
块、旋转电机驱动模块和翻转电机驱动模块，水平旋转机构6、垂直翻转机构9和补光照明组
件8分别与旋转电机驱动模块、翻转电机驱动模块和灯光控制驱动模块连接。

[0068] 本发明中，所述水平旋转机构6包括旋转电机27、第一光电开关28、安装架29、轴承套圈30、从齿轮轴31和主齿轮轴32，安装架29为L形结构，安装架29通过螺栓对称固定在罩
壳26的顶部，旋转电机27固定在其中一个安装架29上并与旋转电机驱动模块连接，主齿轮
轴32通过轴承横向安装在安装架29上并与旋转电机27连接，第一光电开关28固定在罩壳26
上，第一光电开关28与第二处理模块连接用于检测主齿轮轴32起始位置，轴承套圈30固定
在罩壳26上表面开设的通孔内，从齿轮轴31采用紧配合的方式竖向固定在轴承套圈30内并
与主齿轮轴32啮合，垂直翻转机构9与从齿轮轴31固定连接。

[0069] 本发明中，所述垂直翻转机构9包括连接板33、翻转立柱34、翻转电机35、翻转固定座36和第二光电开关37，连接板33与水平旋转机构6的从齿轮轴31固定连接，翻转立柱34通
过螺栓对称固定在连接板33的两端，翻转立柱34上端设置有圆形壳体，补光照明组件8通过
翻转固定座36和固定在翻转固定座36内的轴承安装在两根翻转立柱34的圆形壳体之间；翻
转电机35固定在其中一根立柱与其中一个翻转固定座36之间，且翻转电机35位于翻转立柱
34的圆形壳体内，翻转电机35分别与补光照明组件8和翻转电机驱动模块连接，翻转电机驱
动模块可控制翻转电机35带动补光照明组件8翻转；第二光电开关37固定在另一根立柱与
另一个翻转固定座36之间，第二光电开关37与第二处理模块连接用于检测补光照明组件8
的起始位置。

[0070] 本发明中，所述从齿轮轴31和连接板33均开设有过线孔，垂直翻转机构9和补光照明组件8中的线缆均依次经连接板33和从齿轮轴31上的过线孔与驱动板4连接。

[0071] 本发明中，所述补光照明组件8包括灯体箱39、透光板40、灯体固定板42、散热面罩41和LED补光灯38，灯体箱39的两端与垂直翻转机构9连接，LED补光灯38通过灯体固定板42
固定在灯体箱39内并与灯光控制驱动模块连接，透光板40和散热面罩41分别固定在灯体箱
39的正面和背面。

[0072] 本发明中，所述横梁2固定在三角架1上，且横梁2上设置有标尺。其中，三角架1的高度可调，横梁2上设置有标尺，横梁2可采用带有凹槽的型材制成。实际使用时，两套摄像
组件7优选固定在横梁2的两端，补光照明装置5优选固定在横梁2的中间。

[0073] 本发明的校准主要包括：通过电控旋转台12精准控制摄像组件7测量的角度方位，利用高清滤镜来滤除炫光和杂光对成像的影响。通过温湿度传感器21实时监测工作的环境
参数，利用半导体制冷器20来调节改善温度环境，实现在复杂工况复杂环境下的测量需求。
同时通过补光照明装来实现多方位多角度的照明补偿，提高暗光环境下的成像质量。其中，
摄像组件7和补光照明组件8均可通过控制主机3内的计算机软件实现自动化调节。在实际
测量前，通过上述校准能够提高摄像组件7对待测运动物体成像的清晰度，从而达到提高测
量准确性和精度的目的。