【技术实现步骤摘要】
基于双侧远心镜头相机之间位置标定的音膜球顶装配系统
本专利技术涉及视觉检测领域,特别涉及一种使用双侧远心镜头进行音膜和球顶的自动装配的系统。
技术介绍
如今电子产品的应用越来越广泛,尤其是电子产品的配件如音膜,球顶等,由于配件精细,需要纯手工进行装配,但是纯手工装配不仅劳动强度大,效率低,而且装配过程中经常会出现犯错,产品成品率非常低。依靠视觉的定位来装配精细配件,利用完善的系统误差标定来提高相机的图像采集性能,并且可以极大的降低系统对于机械设备精度的要求,从而提高系统的装配精度。相机的成像模型就是用数学公式刻画整个成像过程,即被拍摄物体空间点到照片成像点之间的几何变换关系。总体上,相机成像可以分为四个步骤:刚体变换(从世界坐标系到相机坐标系)、透视投影(从相机坐标系到理想图像坐标系)、畸变校正(从理想图像坐标系到真实图像坐标系)和数字化图像(从真实图像坐标系到数字化图像坐标系)。世界坐标系:客观三维世界的绝对坐标系,也称客观坐标系。因为数码相机安放在三维空间中,我们需要世界坐标系这个基准坐标系来描述数码相机的位置,并且用它来描述安放在此三维环境中的其它任何物体的位置,用(X,Y,Z)表示其坐标值。相机坐标系(光心坐标系):以相机的光心为坐标原点,X轴和Y轴分别平行于图像坐标系的X轴和Y轴,相机的光轴为Z轴,用(Xc,Yc,Zc)表示其坐标值。图像坐标系:以CCD图像平面的中心为坐标原点,X轴和Y轴分别平行于图像平面的两条垂直边,用(x,y)表示其坐标值。图像坐标系是用物理单位(例如毫米)表示像素在图像中的位置。像素坐标系:以CCD图像平面的左上角顶点为原 ...
【技术保护点】
1.基于双侧远心镜头相机之间位置标定的音膜球顶装配系统,其特征在于,装配系统包括使用双侧远心镜头的相机和能够在三轴向平移的机床,相机至少包括球顶相机和音膜相机,球顶相机从下向上拍摄,音膜相机从上向下拍摄;音膜相机和球顶相机相互位置标定时执行以下操作:在透明平台上放置一块透明标定物,音膜相机对标定物拍照得到音膜相机标定物图像,球顶相机对标定物拍照得到球顶相机标定物图像;分别对音膜相机标定物图像和球顶相机标定物图像进行特征点提取,获得每个特征点在音膜相机标定物图像的像素坐标,和每个特征点在球顶相机标定物图像的像素坐标;将音膜相机标定物图像的特征点像素坐标都转换到机床坐标系下,获得音膜相机在机床坐标系下的位置:W_film=R_film^(‑1)*A_film^(‑1)*uv_film;将球顶相机标定物图像的特征点像素坐标都转换到机床坐标系下,获得球顶相机在机床坐标系下的位置:W_dome=R_dome^(‑1)*A_dome^(‑1)*uv_dome;计算球顶相机和音膜相机在机床坐标系下的向量差Δx,Δy,得出音膜相机和球顶相机之间的相对位置Δx,Δy。
【技术特征摘要】
1.基于双侧远心镜头相机之间位置标定的音膜球顶装配系统,其特征在于,装配系统包括使用双侧远心镜头的相机和能够在三轴向平移的机床,相机至少包括球顶相机和音膜相机,球顶相机从下向上拍摄,音膜相机从上向下拍摄;音膜相机和球顶相机相互位置标定时执行以下操作:在透明平台上放置一块透明标定物,音膜相机对标定物拍照得到音膜相机标定物图像,球顶相机对标定物拍照得到球顶相机标定物图像;分别对音膜相机标定物图像和球顶相机标定物图像进行特征点提取,获得每个特征点在音膜相机标定物图像的像素坐标,和每个特征点在球顶相机标定物图像的像素坐标;将音膜相机标定物图像的特征点像素坐标都转换到机床坐标系下,获得音膜相机在机床坐标系下的位置:W_film=R_film^(-1)*A_film^(-1)*uv_film;将球顶相机标定物图像的特征点像素坐标都转换到机床坐标系下,获得球顶相机在机床坐标系下的位置:W_dome=R_dome^(-1)*A_dome^(-1)*uv_dome;计算球顶相机和音膜相机在机床坐标系下的向量差Δx,Δy,得出音膜相机和球顶相机之间的相对位置Δx,Δy。2.根据权利要求1所述的一种基于双侧远心镜头相机之间位置标定的音膜球顶装配系统,其特征在于,特征点的数量为多个,所有特征点的向量差求和后取平均获得平均向量差,平均向量差表示音膜相机和球顶相机之间的相对位置。3.根据权利要求1所述的一种基于双侧远心镜头相机之间位置标定的音膜球顶装配系统,其特征在于,所述的标定物为棋盘格标定板,计算机从音膜相机获取棋盘格图像,计算机从球顶相机获取棋盘格图像,然后分别对棋盘格图像中的角点进行提取,获得音膜相机棋盘格图像角点的像素坐标和球顶相机棋盘格图像角点的像素坐标。4.根据权利要求1所述的一种基于双侧远心镜头相机之间位置标定的音膜球顶装配系统,其特征在于,所述的标定物为非棋盘格标定板,在透明平台上放置一个透明标志物,音膜相机从上往下方向拍透明标志物,球顶相机从下往上方向拍透明标志物,从而获取标志物投影图像,并由计算机读取由音膜相机和球顶相机获取标志物投影图像;对音膜相机获取的原始标志物投影图像和球顶相机获取的原始标志物投影图像进行灰度化的图像预处理;对球顶相机获取的图像进行翻转,并与音膜相机获取的图像统一在一个同一个方向下,经过灰度化的音膜相机获取的标志物投影图像和经过灰度化的球顶相机获取的标志物投影图...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹衍龙,吴佳玲,杨将新,曹彦鹏,许宝杯,
申请(专利权)人:浙江大学山东工业技术研究院,
类型:发明
国别省市:山东,37
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