一种计算相机坐标系和激光器坐标系转换关系的方法技术

本申请提供一种计算相机坐标系和激光器坐标系转换关系的方法，包括：获取标定片图像，标定片图像包括旋转镜像标定图形的图像和标定点的图像。根据旋转镜像标定图形的图像确定旋转镜像参数。根据旋转镜像参数对标定片图像进行校正，生成校正标定片图像；根据所述校正标定片图像提取目标标定点。获取所述目标标定点的图像坐标和激光坐标，以计算坐标系转换关系。本申请通过相机获取的旋转镜像标定图形的图像可以确定旋转镜像参数，根据旋转镜像参数对标定片图像进行校正，使校正后的标定片图像与激光器打标定点的标定片完全对应，以便于根据标定片图像准确的提取出与激光坐标对应标定点的图像坐标，从而提高相机标定的准确性。从而提高相机标定的准确性。从而提高相机标定的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种计算相机坐标系和激光器坐标系转换关系的方法


[0001]本申请涉及工业视觉
，尤其涉及一种计算相机坐标系和激光器坐标系转换关系的方法。

技术介绍

[0002]在工业视觉领域中，相机标定是进行检测、测量、组装等过程的重要前提之一。通过相机标定，能够计算出相机的内外参数，建立相机坐标系和世界坐标系之间的关系，从而对产品的尺寸、缺陷、位置等进行测量和检测，实现自动化生产。在切割、焊接、打标等细分领域，激光器是一种广泛应用的设备。激光器通过激光束发生装置可以发出激光束，通过调整激光束的射出位置，从而实现激光束在工作范围内移动，来完成切割、焊接、打标等任务。
[0003]为了确保相机可以准确的引导激光器进行高精度的工作，需要高效、快速、准确的完成激光器和相机之间坐标系的转换关系，从而实现相机标定。结合激光器打标便捷的特点，目前行业中常用的标定方法为在相机视野内放置一个标定片，并将其固定好，通过激光器在标定片上打出标定点，根据标定点可以对相机进行标定。
[0004]但是，在提取标定片中的标定点时。由于相机安装的位置和角度不同，对于同一个标定片，不同位置的相机采集的标定片图像也不一样。如果相机采集的标定片图像相对于激光器打出标定点的标定片存在镜像或者旋转的情况，那么就无法根据标定片图像准确的提取出与激光坐标对应标定点的图像坐标，从而导致相机标定的准确性降低。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种计算相机坐标系和激光器坐标系转换关系的方法，以解决现有的相机标定方法无法根据标定片图像准确的提取出与激光坐标对应标定点的图像坐标的问题。
[0006]本申请提供一种计算相机坐标系和激光器坐标系转换关系的方法，包括：
[0007]获取标定片图像，所述标定片图像包括旋转镜像标定图形的图像和标定点的图像。
[0008]根据所述旋转镜像标定图形的图像确定旋转镜像参数。
[0009]根据所述旋转镜像参数对所述标定片图像进行校正，生成校正标定片图像；
[0010]根据所述校正标定片图像提取目标标定点。
[0011]获取所述目标标定点的图像坐标和激光坐标。
[0012]根据所述图像坐标和所述激光坐标计算坐标系转换关系。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述旋转镜像标定图形为L形，所述根据所述旋转镜像标定图形的图像确定旋转镜像参数的步骤包括：
[0014]获取所述标定片图像中的线段向量集合。
[0015]根据所述线段向量集合提取L边特征，所述L边特征包括：长边向量和短边向量。
[0016]根据所述长边向量和所述短边向量判断所述标定片图像是否存在镜像。
[0017]如果所述标定片图像不存在镜像，则根据所述长边向量计算图像旋转参数。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述根据所述长边向量计算图像旋转参数的步骤之前还包括：
[0019]校正所述长边向量，获得精确长边向量。
[0020]根据所述精确长边向量计算所述图像旋转参数。
[0021]在一种可能的实现方式中，所述根据所述长边向量和所述短边向量判断所述标定片图像是否存在镜像的步骤之后还包括：
[0022]如果所述标定片图像存在镜像，则根据所述长边向量和所述短边向量计算镜像参数。
[0023]根据所述镜像参数生成镜像长边向量，根据所述镜像长边向量计算图像旋转参数。
[0024]在一种可能的实现方式中，所述根据所述镜像长边向量计算图像旋转参数的步骤之前还包括：
[0025]校正所述镜像长边向量，获得精确镜像长边向量。
[0026]根据所述精确镜像长边向量计算所述图像旋转参数。
[0027]在一种可能的实现方式中，所述目标标定点为圆形，所述根据所述校正标定片图像提取所述目标标定点的步骤包括：
[0028]获取所述校正标定片图像的灰度自适应阈值。
[0029]根据所述灰度自适应阈值提取所述校正标定片图像的多个区域，每个所述区域具有同一种颜色。
[0030]计算所述区域的圆度值。
[0031]根据所述圆度值获取目标区域，所述目标区域为所述圆度值最高的区域。
[0032]根据所述目标区域获取目标颜色，所述目标颜色为所述目标区域的颜色。
[0033]根据所述目标颜色提取所述目标标定点。
[0034]在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标颜色提取所述目标标定点的步骤包括：
[0035]根据所述目标颜色获取目标颜色区域集合，所述目标颜色区域集合包括具有所述目标颜色的区域。
[0036]获取所述目标颜色区域集合中每个区域的圆度值，生成目标圆度值集合。
[0037]根据所述目标圆度值集合计算圆度值阈值范围。
[0038]根据所述圆度值阈值范围和所述目标颜色区域集合，获取满足所述圆度值阈值范围的目标颜色区域，作为所述目标标定点。
[0039]在一种可能的实现方式中，所述根据所述校正标定片图像提取所述目标标定点的步骤之后还包括：
[0040]获取所述目标标定点的数量和数量理论值。
[0041]如果所述目标标定点的数量小于所述数量理论值，则根据所述目标标定点构建标定点矩阵。
[0042]对所述目标标定点矩阵进行填充，生成填充标定点矩阵。
[0043]获取所述填充标定点矩阵中标定点的图像坐标。
[0044]在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标标定点构建标定点矩阵的步骤包括：
[0045]获取所述目标标定点的X轴最小坐标值、Y轴最小坐标值、X轴最小间距、Y轴最小间距、理论行数和理论列数。
[0046]以所述X轴最小坐标值和所述Y轴最小坐标值为起始点，以所述X轴最小间距为X轴间距，以Y轴最小间距为Y轴间距，构建以所述理论行数为行数和所述理论列数为列数的标定点矩阵。
[0047]在一种可能的实现方式中，所述对所述目标标定点矩阵进行填充，生成填充标定点矩阵的步骤包括：
[0048]依次遍历所述目标标定点矩阵的每个点位，判断所述点位是否有标定点。
[0049]如果所述点位没有标定点，则查找所述点位是否存在待填充标记点。
[0050]如果查找所述点位存在所述待填充标记点，则填充所述待填充标记点，生成填充标记点。
[0051]根据所述目标标定点和所述填充标记点生成填充标定点矩阵。
[0052]在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标标定点和所述填充标记点生成填充标定点矩阵的步骤之后还包括：
[0053]获取第一行数和第一列数，所述第一行数为所述填充标定点矩阵的行数，所述第一列数为所述填充标定点矩阵的列数。
[0054]判断所述第一行数和所述理论行数是否相等，以及所述第一列数和所述理论列数是否相等。
[0055]如果所述第一行数和所述理论行数不相等和/或所述第一列数和所述理论列数不相等，则获取第一行数差值和第一行数差值，所述第一行数差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算相机坐标系和激光器坐标系转换关系的方法，其特征在于，包括：获取标定片图像，所述标定片图像包括旋转镜像标定图形的图像和标定点的图像；根据所述旋转镜像标定图形的图像确定旋转镜像参数；根据所述旋转镜像参数对所述标定片图像进行校正，生成校正标定片图像；根据所述校正标定片图像提取目标标定点；获取所述目标标定点的图像坐标和激光坐标；根据所述图像坐标和所述激光坐标计算坐标系转换关系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述旋转镜像标定图形为L形，所述根据所述旋转镜像标定图形的图像确定旋转镜像参数的步骤包括：获取所述标定片图像中的线段向量集合；根据所述线段向量集合提取L边特征，所述L边特征包括：长边向量和短边向量；根据所述长边向量和所述短边向量判断所述标定片图像是否存在镜像；如果所述标定片图像不存在镜像，则根据所述长边向量计算图像旋转参数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述长边向量计算图像旋转参数的步骤之前还包括：校正所述长边向量，获得精确长边向量；根据所述精确长边向量计算所述图像旋转参数。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述长边向量和所述短边向量判断所述标定片图像是否存在镜像的步骤之后还包括：如果所述标定片图像存在镜像，则根据所述长边向量和所述短边向量计算镜像参数；根据所述镜像参数生成镜像长边向量，根据所述镜像长边向量计算图像旋转参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述镜像长边向量计算图像旋转参数的步骤之前还包括：校正所述镜像长边向量，获得精确镜像长边向量；根据所述精确镜像长边向量计算所述图像旋转参数。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标标定点为圆形，所述根据所述校正标定片图像提取所述目标标定点的步骤包括：获取所述校正标定片图像的灰度自适应阈值；根据所述灰度自适应阈值提取所述校正标定片图像的多个区域，每个所述区域具有同一种颜色；计算所述区域的圆度值；根据所述圆度值获取目标区域，所述目标区域为所述圆度值最高的区域；根据所述目标区域获取目标颜色，所述目标颜色为所述目标区域的颜色；根据所述目标颜色提取所述目标标定点。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标颜色提取所述目标标定点的步骤包括：根据所述目标颜色获取目标颜色区域集合，所述目标颜色区域集合包括具有所述目标颜色的区域；获取所述目标颜色区域集合中每个区域的圆度值，生成目标圆度值集合；
根据所述目标圆度值集合计算圆度值阈值范围；根据所述圆度值阈值范围和所述目标颜色区域集合，获取满足所述圆度值阈值范围的目标颜色区域，作为所述目标标定点。8.根据权利要求1
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7任一项所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志红，安登奎，戴志强，姚毅，杨艺，
申请(专利权)人：凌云光技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：