机器视觉系统和机器视觉系统实现的校准方法技术方案

本申请公开了机器视觉系统和机器视觉系统实现的校准方法。描述了机器视觉系统以及用于同步运动学和手眼校准的方法。一种机器视觉系统包括机器人或运动台以及与控制系统进行通信的相机。所述控制系统被配置用于将所述机器人或运动台移动到多个姿势，并且针对每个姿势：捕获校准目标特征的图像和机器人关节角或运动台编码器计数。所述控制系统被配置用于获得机器人或运动台校准参数的初始值，以及基于所述机器人或运动台校准参数的所述初始值、所述图像、以及所述关节角或编码器计数确定手眼校准参数的初始值。所述控制系统被配置成用于通过对所述手眼校准参数和机器人或运动台校准参数进行精化来确定所述手眼校准参数和机器人或运动台校准参数的最终值以最小化代价函数。

A calibration method for the realization of machine vision system and machine vision system

This application discloses the calibration method of the machine vision system and the machine vision system. The machine vision system and the methods used for synchronous kinematics and hand eye calibration are described. A machine vision system consists of a robot or a console and a camera that communicates with the control system. The control system is configured to move the robot or the platform to multiple positions, and for each gesture: capture the image of the calibrated target feature and the robot joint angle or the encoder count. The control system is configured to obtain initial robot movement or calibration parameters and the initial value, the robot motion or calibration parameters based on value, the image, and the initial joint angle or encoder count determine the hand eye calibration parameters. The control system is configured to determine the hand eye calibration parameter and the final value of the calibration parameters of robot or exercise table to minimize the cost function by refining the calibration parameters of the hand eye and robot or exercise table.

【技术实现步骤摘要】
机器视觉系统和机器视觉系统实现的校准方法
本技术总体上涉及机器视觉系统，并且更具体地涉及通过同步精化机器人/运动台的运动链和手眼校准参数来校准机器视觉系统。
技术介绍
在机器视觉系统中，可以使用一个或多个相机对成像场景中的对象或表面执行视觉系统处理。这些处理可以包括检查、对齐、和/或多种其他任务。由一个或多个相机所捕获的图像可以由机器视觉系统进行处理，以确定成像场景内特征的信息，如特征在现实世界中的位置、姿势等。在某些应用中，机器视觉系统可以包括机器人、运动台、或者其姿势和移动受控于机器视觉系统(例如，视觉导引式机器人(VGR)应用)的其他设备。例如，机器视觉系统可以分析由一个或多个相机所捕获的图像，以确定如何移动机器人或运动台，从而移动成像场景中的对象或者与其进行交互。在某些应用中，可以对机器视觉系统进行校准，以允许机器视觉系统以增加的准确度和可靠性执行视觉任务。
技术实现思路
通过对机器人/运动台的运动学建模和机器视觉系统的校准进行改进，本文所述的技术可以改进现有机器视觉系统的准确度和精度。在一方面，具有机器视觉系统。所述机器视觉系统包括机器人。所述机器视觉系统包括相机。所述机器视觉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器视觉系统，包括：机器人；相机；以及与所述机器人和所述相机进行通信的控制系统，所述控制系统被配置成用于：将所述机器人移动到多个姿势，并且针对所述多个姿势中的每个姿势：用所述相机捕获校准目标上的一个或多个特征的图像；以及捕获多个机器人关节角；获得多个机器人校准参数的多个初始值；基于所述多个机器人校准参数的所述多个初始值以及针对所述多个姿势中的每个姿势所捕获的图像和所述多个机器人关节角，确定多个手眼校准参数的多个初始值；通过对所述多个手眼校准参数中的一个或多个参数以及所述多个机器人校准参数中的一个或多个参数进行精化来确定所述多个手眼校准参数的多个最终值以及所述机器人校准参数的多个最终值，从而...

【技术特征摘要】
2016.09.28 US 15/278,1561.一种机器视觉系统，包括：机器人；相机；以及与所述机器人和所述相机进行通信的控制系统，所述控制系统被配置成用于：将所述机器人移动到多个姿势，并且针对所述多个姿势中的每个姿势：用所述相机捕获校准目标上的一个或多个特征的图像；以及捕获多个机器人关节角；获得多个机器人校准参数的多个初始值；基于所述多个机器人校准参数的所述多个初始值以及针对所述多个姿势中的每个姿势所捕获的图像和所述多个机器人关节角，确定多个手眼校准参数的多个初始值；通过对所述多个手眼校准参数中的一个或多个参数以及所述多个机器人校准参数中的一个或多个参数进行精化来确定所述多个手眼校准参数的多个最终值以及所述机器人校准参数的多个最终值，从而最小化代价函数。2.如权利要求1所述的机器视觉系统，其中，所述控制系统被进一步配置成用于：将所述多个手眼校准参数的所述多个最终值以及所述机器人校准参数的所述多个最终值用于视觉导引式机器人应用。3.如权利要求1所述的机器视觉系统，其中，所述控制系统被进一步配置成用于：使用所述机器人校准参数的所述多个最终值移动所述机器人。4.一种机器视觉系统实现的校准方法，包括：由控制系统将机器人移动到多个姿势，并且针对所述多个姿势中的每个姿势：由相机捕获校准目标上的一个或多个特征的图像；以及由所述控制系统捕获多个机器人关节角；由所述控制系统获得多个机器人校准参数的多个初始值；由所述控制系统基于所述多个机器人校准参数的所述多个初始值以及针对所述多个姿势中的每个姿势所捕获的图像和所述多个机器人关节角来确定多个手眼校准参数的多个初始值；由所述控制系统通过对所述多个手眼校准参数中的一个或多个参数以及所述多个机器人校准参数中的一个或多个参数进行精化来确定所述多个手眼校准参数的多个最终值以及所述多个机器人校准参数的多个最终值，从而最小化代价函数。5.如权利要求4所述的方法，其中，针对所述多个姿势中的每个姿势，所述代价函数衡量针对所述姿势所捕获的图像中的特征的被观察到的位置与所述特征的预期位置之间的差异，所述预期位置是基于所述多个机器人校准参数的第一多个值、所述手眼校准参数的第二多个值以及针对所述姿势所捕获的所述多个机器人关节角而确定的。6.如权利要求4所述的方法，其中，针对所述多个姿势中的每个姿势，所述代价函数衡量复合变换与恒等变换之间的差异，所述复合变换是从第一坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立峰，C·C·玛瑞恩，T·甘，
申请(专利权)人：康耐视公司，
类型：发明
国别省市：美国,US