相机和载台之间偏转角的计算方法、标定板及检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种相机和载台之间偏转角的计算方法、标定板及检测装置，方法包括步骤：控制相机和载台沿X轴向相对平移运动，分别获取置于载台上的标定板相对两端的图像，得到第一标定图像和第二标定图像，第一标定图像和第二标定图像分别包含位于标定板两端处的多个标记符号；分别基于第一标定图像和第二标定图像内标记符号的关键点，检测计算第一标定图像和第二标定图像相对于X轴向的偏转角度，得到第一偏转角θ1和第二偏转角θ2；对第一偏转角和第二偏转角求差算出相机和载台之间的偏转角度，得到第三偏转角θ3。基于载台运动模式和标定板结构特点，在相机视野远小于载台尺寸的情况下，能够准确测量相机和载台之间的偏转角。能够准确测量相机和载台之间的偏转角。能够准确测量相机和载台之间的偏转角。

【技术实现步骤摘要】
相机和载台之间偏转角的计算方法、标定板及检测装置


[0001]本专利技术涉及视觉检测
，具体地涉及一种相机和载台之间偏转角的 计算方法、标定板及检测装置。

技术介绍

[0002]随着电子信息产业的发展，自动化产业的精细化要求越来越高，对于一些 高精度项目检测项目，需要用高倍镜头+线扫的方式来检测物体表面，此时，则 无法使用大视野相机来计算相机与载台之间的夹角。
[0003]并且，一般高精度检测，拍摄产品的视野很小，一般约为1.68mm
×
1.41mm， 为了精准测量相机和载台(载台一般大于400mm*400mm)的夹角需要用到标 定板量化求取，市面上的大尺寸标定板中单个棋盘格的边长在5mm以上，在相 机视野内一个矩形块都无法完整拍摄，难以用于测试角度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种相机和载台之间偏转角的计算方法、标定板及 检测装置。
[0005]本专利技术提供一种相机和载台之间偏转角的计算方法，包括步骤：
[0006]控制相机和载台沿X轴向相对平移运动，分别获取置于所述载台上的标定 板相对两端的图像，得到第一标定图像和第二标定图像，所述第一标定图像和 所述第二标定图像分别包含位于所述标定板两端处的多个标记符号；
[0007]分别基于所述第一标定图像和所述第二标定图像内标记符号的关键点，检 测计算所述第一标定图像和所述第二标定图像相对于所述X轴向的偏转角度， 得到第一偏转角θ1和第二偏转角θ2；
[0008]对所述第一偏转角和第二偏转角求差算出所述相机和所述载台之间的偏转 角度，得到第三偏转角θ3。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，在所述控制相机和载台沿X轴向相对平移运动 之前，还包括：
[0010]将棋盘格标定板置于所述载台上，使分别位于所述标定板两端的第一棋盘 格图形和第二棋盘格图形对应位于所述载台沿X轴方向的始端和末端。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述控制相机和载台沿X轴向相对平移运动， 分别获取置于所述载台上的标定板相对两端的图像，得到第一标定图像和第二 标定图像，具体包括：
[0012]控制所述载台在相机镜头视野内沿X轴从载台始端移动至载台末端，控制 所述相机分别拍摄获取置于所述载台上的所述标定板的所述第一棋盘格图形和 所述第二棋盘格图形，得到第一标定图像和第二标定图像，所述第一标定图像 和所述第二标定图像内分别至少包括10个棋盘格矩形块。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述分别基于所述第一标定图像和所述第二标 定图像内标记符号的关键点，检测计算所述第一标定图像和所述第二标定图像 相对于所述X轴向的偏转角度，得到第一偏转角θ1和第二偏转角θ2，具体包括：
[0014]以所述载台运动起始点为原点，所述X轴向为X轴，所述载台表面垂直于 X轴向的方向为Y轴建立坐标系；
[0015]在所述第一标定图像内，检测识别矩形块阵列中同一行相对两端的所述矩 形块邻近边缘侧的同行角点作为一组关键点，并计算其坐标，分别得到第一关 键点(x1,y1)和第二关键点(x2,y2)；
[0016]计算所述第一关键点和所述第二关键点之间的偏转角度，得到第一偏转角 θ1，其计算公式为：
[0017][0018]在所述第二标定图像中重复以上步骤，得到所述第二偏转角θ2。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述分别基于所述第一标定图像和所述第二标 定图像内标记符号的关键点，检测计算所述第一标定图像和所述第二标定图像 相对于所述X轴向的偏转角度，得到第一偏转角θ1和第二偏转角θ2，还包括：
[0020]在所述第一标定图像中，检测识别矩形块阵列中多条横向线段相对两端的 端点，分别作为多对所述关键点，计算每对所述关键点之间的偏转角度，得到 多个偏转角，求取多组偏转角度之间的平均值，得到所述第一偏转角θ1；
[0021]在所述第二标定图像中重复以上步骤，得到所述第二偏转角θ2。
[0022]本专利技术还提供一种标定板，所述标定板表面呈长方形，沿所述标定板长边 方向，其表面相对两端分别形成有第一棋盘格图形和第二棋盘格图形，所述第 一棋盘格和所述第二棋盘格之间形成空置区，组成所述第一棋盘格和所述第二 棋盘格的矩形块边长不大于0.35mm。
[0023]作为本专利技术的进一步改进，所述第一棋盘格和所述第二棋盘格内分别形成 有至少有10
×
10的矩形块阵列。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，所述空置区长度被设置为当所述标定板被置于 载台上时，使所述第一棋盘格图形和所述第二棋盘格图形分别位于所述载台两 端位置。
[0025]作为本专利技术的进一步改进，所述标定板为长方形陶瓷板或长方形玻璃板。
[0026]本专利技术还提供一种检测装置，包括：
[0027]载台、相机、运动控制模块、偏转角计算模块，
[0028]所述运动控制模块被配置用于控制相机和载台沿相对平移运动；
[0029]所述相机被配置用于分别获取置于所述载台上的标定板相对两端的图像， 得到第一标定图像和第二标定图像，所述第一标定图像和所述第二标定图像分 别包含位于所述标定板两端处的多个标记符号；
[0030]所述偏转角计算模块被配置用于分别基于所述第一标定图像和所述第二标 定图像内标记符号的关键点，检测计算所述第一标定图像和所述第二标定图像 相对于X轴向的偏转角度，得到第一偏转角θ1和第二偏转角θ2；以及对所述第 一偏转角和第二偏转角求差
算出所述相机和所述载台之间的偏转角度，得到第 三偏转角θ3。
[0031]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过拍摄标定板两端的不同标定图像，分别 检测两幅标定图像中的偏转角度，并将两者相减最终得到相机和载台之间的偏 转角，所使用的方法基于载台运动模式和标定板结构特点，在相机视野远小于 载台尺寸的情况下，能够准确测量相机和载台之间的偏转角，测量方法简单的 同时，测量精度高。
附图说明
[0032]图1是本专利技术一实施方式中的检测装置示意图。
[0033]图2是本专利技术一实施方式中的标定板示意图。
[0034]图3是专利技术一实施方式中的相机和载台之间偏转角的计算方法流程示意 图。
[0035]图4是专利技术一实施方式中所拍摄的第一标定图像。
[0036]图5是专利技术一实施方式中所拍摄的第二标定图像。
[0037]图6是专利技术一实施方式中相机和载台之间偏转角的计算方法步骤S2的流 程示意图。
[0038]图7是专利技术一实施方式中第一标定图像中第一关键点和第二关键点。
[0039]图8是专利技术一实施方式中第二标定图像中第三关键点和第四关键点。
[0040]图9是专利技术一实施方式中第一标定图像中的多组关键点对。
具体实施方式
[0041]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实 施方式及相应的附图对本申请技术方案进行清楚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相机和载台之间偏转角的计算方法，其特征在于，包括步骤：控制相机和载台沿X轴向相对平移运动，分别获取置于所述载台上的标定板相对两端的图像，得到第一标定图像和第二标定图像，所述第一标定图像和所述第二标定图像分别包含位于所述标定板两端处的多个标记符号；分别基于所述第一标定图像和所述第二标定图像内标记符号的关键点，检测计算所述第一标定图像和所述第二标定图像相对于所述X轴向的偏转角度，得到第一偏转角和第二偏转角；对所述第一偏转角和第二偏转角求差算出所述相机和所述载台之间的偏转角度，得到第三偏转角。2.根据权利要求1所述的相机和载台之间偏转角的计算方法，其特征在于，在所述控制相机和载台沿X轴向相对平移运动之前，还包括：将棋盘格标定板置于所述载台上，使分别位于所述标定板两端的第一棋盘格图形和第二棋盘格图形对应位于所述载台沿X轴方向的始端和末端。3.根据权利要求2所述的相机和载台之间偏转角的计算方法，其特征在于，所述控制相机和载台沿X轴向相对平移运动，分别获取置于所述载台上的标定板相对两端的图像，得到第一标定图像和第二标定图像，具体包括：控制所述载台在相机镜头视野内沿X轴从载台始端移动至载台末端，控制所述相机分别拍摄获取置于所述载台上的所述标定板的所述第一棋盘格图形和所述第二棋盘格图形，得到第一标定图像和第二标定图像，所述第一标定图像和所述第二标定图像内分别至少包括10个棋盘格矩形块。4.根据权利要求3所述的相机和载台之间偏转角的计算方法，其特征在于，所述分别基于所述第一标定图像和所述第二标定图像内标记符号的关键点，检测计算所述第一标定图像和所述第二标定图像相对于所述X轴向的偏转角度，得到第一偏转角和第二偏转角，具体包括：以所述载台运动起始点为原点，所述X轴向为X轴，所述载台表面垂直于X轴向的方向为Y轴建立坐标系；在所述第一标定图像内，检测识别矩形块阵列中同一行相对两端的所述矩形块邻近边缘侧的同行角点作为一组关键点，并计算其坐标，分别得到第一关键点和第二关键点；计算所述第一关键点和所述第二关键点之间的偏转角度，得到第一偏转角，其计算公式为：其中，θ1为所述第一偏转角，(x1,y1)为所述第一关键点坐标，(x2,y...

【专利技术属性】
技术研发人员：任将，熊星，丁晓帅，
申请(专利权)人：苏州华兴源创科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：