视觉标定方法、计算机设备及存储介质技术

本申请提供一种视觉标定方法、计算机设备及存储介质，视觉标定方法包括获取相机的像素当量值；根据像素当量值计算任意一基准点到相机中心的实际距离；获取相机中心与机器人执行末端的实际相对距离；根据基准点到相机中心的实际距离以及相机中心相对于机器人执行末端的距离得到相机的像素坐标和机器人执行末端的转换关系；根据转换关系得到基准点在机器人坐标系的位置。通过上述方式，本申请能够减少标定计算时间，提高标定效率。提高标定效率。提高标定效率。

【技术实现步骤摘要】
视觉标定方法、计算机设备及存储介质


[0001]本申请涉及相机标定
，尤其涉及一种视觉标定方法、计算机设备及存储介质。

技术介绍

[0002]计算机视觉领域中相机标定是一项重要研究课题，是实现3D重建、视觉测量的基础。在对视觉系统的精度有较高要求的场合，往往要借助几何尺寸已知的靶标完成相机的标定过程。同时摄像机标定是计算机视觉领域里从二维图像获取三维信息的基本要求，是完成许多视觉工作必不可少的步骤。其目的是确定摄像机内部的几何和光学特性(内部参数)以及摄像机在三维世界中的坐标关系(外部系数)，主要作用是求出相机的像素当量、求解图像坐标到二维坐标的仿射变换矩阵。随着机器视觉的不断发展与摄像机的普及，利用一种简易灵活的标定方法去完成与视觉有关的工作对视觉定位领域来说是非常需要的。
[0003]目前，九点标定是工业上使用广泛的二维手眼标定，从固定平面抓取对象进行装配等操作，大多数的工业应用场景都是采用此法。和一般的手眼标定类似，九点法标定的结果是相机坐标系与工具坐标系的转换矩阵，相机坐标系和工件坐标系的转换矩阵。
[0004]可以理解的是，通过九点标定获取相机像素坐标与机器坐标的物理转换关系，其标定精度高，适用性强。但该方法需要拍摄至少9幅不同角度的标定板图像，获取九个点的矩阵才能完成标定，标定工作时间长，工作环境要求较高，在实际工程应用带来一定的麻烦。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提出一种视觉标定方法、计算机设备及存储介质，能够解决现有技术中通过九点标定获取相机像素坐标与机器坐标的物理转换关系，带来的标定工作时间长，工作环境要求较高等技术问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种视觉标定方法，所述标定方法包括：获取相机的像素当量值；根据所述像素当量值计算任意一基准点到相机中心的实际距离；获取所述相机中心与机器人执行末端的实际相对距离；根据所述基准点到相机中心的实际距离以及所述相机中心相对于所述机器人执行末端的距离得到所述相机的像素坐标和所述机器人执行末端的转换关系；根据所述转换关系得到所述基准点在机器人坐标系的位置。
[0007]其中，所述获取所述相机的像素当量值，进一步包括：将所述机器人坐标系和相机坐标系对应；在相机视野下创建第一基准点；定位所述第一基准点的第一像素坐标；控制所述机器人朝任意方向移动预设距离；确定移动预设距离后所述第一基准点的第二像素坐标；根据所述第一像素坐标和所述第二像素坐标差值的绝对值以及所述机器人移动的预设距离得到所述相机的像素当量。
[0008]其中，所述定位所述第一基准点的第一像素坐标，进一步包括：建立所述第一基准
点的外轮廓模板；利用所述外轮廓模板的参数在第一图像中搜索匹配；将匹配分数最高的位置作为所述第一基准点的第一像素坐标。
[0009]其中，所述确定移动预设距离后所述第一基准点的第二像素坐标，进一步包括：建立所述第一基准点的外轮廓模板；利用所述外轮廓模板的参数在第二图像中搜索匹配；将匹配分数最高的位置作为所述第一基准点的第二像素坐标。
[0010]其中，所述将机器人坐标系和相机坐标系对应，进一步包括：在所述相机视野下创建第二基准点；固定所述第二基准点，并将所述相机分别沿所述机器人的第一方向和第二方向移动；判断所述第二基准点的像素坐标的方向变化是否与所述第二基准点的实际移动方向一致；若判断为否，则将所述机器人坐标系和所述相机坐标系调换。
[0011]其中，所述根据所述像素当量值计算任意一基准点到相机中心的实际距离，进一步包括：获取所述相机中心的像素坐标以及所述任意一基准点的像素坐标；计算所述相机中心和所述任意一基准点的像素坐标差值；根据所述相机的像素当量值及所述像素坐标差值得到所述任意一基准点到相机中心的实际距离。
[0012]其中，所述获取所述相机中心与机器人执行末端的实际相对距离，进一步包括：将所述相机中心坐标和所述机器人执行末端的坐标映射在同一实际位置；获取相机中心和所述机器人执行末端的坐标差值；根据所述坐标差值计算得到所述相机中心与机器人执行末端的实际相对距离。
[0013]其中，所述根据所述转换关系得到所述基准点在机器人坐标系的位置，进一步包括：利用形状匹配获取所述基准点的图像坐标位置；根据所述图像坐标位置及所述转换关系得到所述基准点在机器人坐标系的位置。
[0014]为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如上述任一项所述的视觉标定方法的步骤。
[0015]为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，采用了如下所述的技术方案：所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现上述所述的视觉标定方法的步骤。
[0016]与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：
[0017]本申请提供一种视觉标定方法、计算机设备及存储介质，通过求解视觉基准点在机器人坐标中的实际坐标位置，通过标定计算获取坐标转换关系，利用图像像素关系与空间坐标数值当量，减少标定计算时间，提高标定效率。此外，本申请利用二维平面的对应坐标关系，减少相机拍照次数，使螺丝机标定过程操作简单、灵活性好、时间周期短，易于实现螺丝机生产线生产要求。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请中的方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本申请的标定系统一实施方式的示意图；
[0020]图2是本申请视觉标定方法一实施方式的流程示意图；
[0021]图3是本申请步骤S100一实施方式的流程示意图；
[0022]图4是本申请步骤S110一实施方式的流程示意图；
[0023]图5是本申请步骤S200一实施方式的流程示意图；
[0024]图6是本申请步骤S300一实施方式的流程示意图；
[0025]图7是本申请步骤S500一实施方式的流程示意图；
[0026]图8是根据本申请的计算机设备一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
[0027]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
[0028]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种视觉标定方法，其特征在于，所述标定方法包括：获取相机的像素当量值；根据所述像素当量值计算任意一基准点到相机中心的实际距离；获取所述相机中心与机器人执行末端的实际相对距离；根据所述基准点到相机中心的实际距离以及所述相机中心相对于所述机器人执行末端的距离得到所述相机的像素坐标和所述机器人执行末端的转换关系；根据所述转换关系得到所述基准点在机器人坐标系的位置。2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述获取相机的像素当量值，进一步包括：将所述机器人坐标系和相机坐标系对应；在相机视野下创建第一基准点；定位所述第一基准点的第一像素坐标；控制所述机器人朝任意方向移动预设距离；确定移动预设距离后所述第一基准点的第二像素坐标；根据所述第一像素坐标和所述第二像素坐标差值的绝对值以及所述机器人移动的预设距离得到所述相机的像素当量。3.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，所述定位所述第一基准点的第一像素坐标，进一步包括：建立所述第一基准点的外轮廓模板；利用所述外轮廓模板的参数在第一图像中搜索匹配；将匹配分数最高的位置作为所述第一基准点的第一像素坐标。4.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于，所述确定移动预设距离后所述第一基准点的第二像素坐标，进一步包括：建立所述第一基准点的外轮廓模板；利用所述外轮廓模板的参数在第二图像中搜索匹配；将匹配分数最高的位置作为所述第一基准点的第二像素坐标。5.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于，所述将机器人坐标系和相机坐标系对应，进一步包括：在所述相机视野下创建第二基准点；固定所述第二基准点，并将所述相机分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚金龙，周云龙，田魁，
申请(专利权)人：深圳众为兴技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：