车身定位方法技术

本发明专利技术提供了一种车身定位方法

【技术实现步骤摘要】
车身定位方法、装置和电子设备


[0001]本专利技术涉及车辆检测
，尤其是涉及一种车身定位方法
、
装置和电子设备
。

技术介绍

[0002]在车辆检测的过程中，作为车身间隙面差测量
、
漆面检测前序，为保证机器人携带测头检测位姿一致性，需要加入车身定位工序
。
车身定位工序适用于焊装车间
、
涂装
、
总装车间车身定位系统
。
现有技术中，一般通过采用四个
2D
相机提取空洞特征的方式来进行车身位姿修正，从而进行车身定位
。
然而，现有技术中的车身定位方法存在数据量大，配准精度较差的问题，主流精度为
0.1mm
，定位精度不高
。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种车身定位方法
、
装置和电子设备，以提高车身定位的精度
。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种车身定位方法，应用于车身定位系统，车身定位系统包括多个相机，方法包括：基于标定板标定多个相机的内参；基于激光跟踪仪和跟踪球确定多个相机坐标系与激光跟踪仪坐标系的转换关系作为多个相机的外参；获取多个相机分别采集的车辆移动前的第一车身特征点图像和移动后的第二车身特征点图像；基于第一车身特征点图像确定移动前的车身特征点在相机坐标系下的第一像素坐标，基于第二车身特征点图像确定移动后的车身特征点在相机坐标系下的第二像素坐标；基于相机坐标系下的第一像素坐标
、
相机坐标系下的第二像素坐标
、
相机的内参和相机的外参确定车辆移动前与车辆移动后的位姿变换矩阵；基于位姿变换矩阵对车辆进行定位
。
[0005]在本申请可选的实施例中，上述基于激光跟踪仪和跟踪球确定多个相机坐标系与激光跟踪仪坐标系的转换关系作为多个相机的外参的步骤，包括：通过多个相机采集跟踪球的图像，基于跟踪球的图像确定跟踪球在多个相机坐标系下的球心像素坐标；通过激光跟踪仪确定跟踪球在激光跟踪仪坐标系下的跟踪球坐标；基于多个相机坐标系下的球心像素坐标和激光跟踪仪坐标系下的跟踪球坐标确定多个相机坐标系与激光跟踪仪坐标系的转换关系，作为多个相机的外参
。
[0006]在本申请可选的实施例中，上述方法还包括：基于激光跟踪仪坐标系和车辆点云模型坐标系确定世界坐标系
。
[0007]在本申请可选的实施例中，上述基于激光跟踪仪坐标系和车辆点云模型坐标系确定世界坐标系的步骤，包括：确定世界坐标系的原点为车辆点云模型坐标系的原点；确定世界坐标系的各个坐标轴的方向与激光跟踪仪坐标系的各个坐标轴的方向平行
。
[0008]在本申请可选的实施例中，上述基于相机坐标系下的第一像素坐标
、
相机坐标系下的第二像素坐标
、
相机的内参和相机的外参确定车辆移动前与车辆移动后的位姿变换矩阵的步骤，包括：确定移动前的车身特征点在世界坐标系下的第一坐标；基于相机坐标系下的第一像素坐标
、
相机坐标系下的第二像素坐标
、
世界坐标系下的第一坐标
、
相机的内参和
相机的外参进行迭代计算，得到计算值与标准值的残差最小的车辆移动前与车辆移动后的位姿变换矩阵
。
[0009]在本申请可选的实施例中，上述方法还包括：基于相机的外参和世界坐标系确定相机坐标系与世界坐标系的目标转换关系；通过以下算式表征相机坐标系下的第一像素坐标
、
世界坐标系下的第一坐标
、
相机的内参和目标转换关系的对应关系：；其中，
Zc
为系数，
u、v
为相机坐标系下的第一像素坐标，
M
为相机的内参，
Rt
为目标转换关系，
Xw、Yw、Zw
为世界坐标系下的第一坐标
。
[0010]在本申请可选的实施例中，上述方法还包括：通过以下算式表征相机坐标系下的第二像素坐标
、
相机的内参
、
目标转换关系和位姿变换矩阵的对应关系：；其中，
u1、v1
为相机坐标系下的第二像素坐标，
Rt
move
为位姿变换矩阵
。
[0011]在本申请可选的实施例中，上述基于相机坐标系下的第一像素坐标
、
相机坐标系下的第二像素坐标
、
相机的内参和相机的外参确定车辆移动前与车辆移动后的位姿变换矩阵；基于位姿变换矩阵对车辆进行定位的步骤，包括：将相机坐标系下的第一像素坐标
、
相机坐标系下的第二像素坐标
、
相机的内参和相机的外参输入模型中，模型计算确定车辆移动前与车辆移动后的位姿变换矩阵；模型基于位姿变换矩阵对车辆进行定位，输出车身的当前位置
。
[0012]第二方面，本专利技术实施例还提供一种车身定位装置，应用于车身定位系统，车身定位系统包括多个相机，装置包括：内参确定模块，用于基于标定板标定多个相机的内参；外参确定模块，用于基于激光跟踪仪和跟踪球确定多个相机坐标系与激光跟踪仪坐标系的转换关系作为多个相机的外参；车辆定位模块，用于获取多个相机分别采集的车辆移动前的第一车身特征点图像和移动后的第二车身特征点图像；基于第一车身特征点图像确定移动前的车身特征点在相机坐标系下的第一像素坐标，基于第二车身特征点图像确定移动后的车身特征点在相机坐标系下的第二像素坐标；基于相机坐标系下的第一像素坐标
、
相机坐标系下的第二像素坐标
、
相机的内参和相机的外参确定车辆移动前与车辆移动后的位姿变换矩阵；基于位姿变换矩阵对车辆进行定位
。
[0013]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，该存储器存储有能够被该处理器执行的计算机可执行指令，该处理器执行该计算机可执行指令以实现上述车身定位方法
。
[0014]本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供了一种车身定位方法
、
装置和电子设备，基于标定板标定多个相机的内参；基于激光跟踪仪和跟踪球确定多个相机坐标系与激光跟踪仪坐标系的转换关系作为多个相机的外参；获取多个相机分别采集的车辆移动前的第一车身特征点图像和移动后的第二车身特征点图像；基于第一车身特征点图像确定移动前的车身特征点在相机坐
标系下的第一像素坐标，基于第二车身特征点图像确定移动后的车身特征点在相机坐标系下的第二像素坐标；基于相机坐标系下的第一像素坐标
、
相机坐标系下的第二像素坐标
、
相机的内参和相机的外参确定车辆移动前与车辆移动后的位姿变换矩阵；基于位姿变换矩阵对车辆进行定位
。
该方式中，可以采用多个相机利用车身特征点对车身进行定位，将车身特征点作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种车身定位方法，其特征在于，应用于车身定位系统，所述车身定位系统包括多个相机，所述方法包括：基于标定板标定多个所述相机的内参；基于激光跟踪仪和跟踪球确定多个相机坐标系与激光跟踪仪坐标系的转换关系作为多个所述相机的外参；获取多个所述相机分别采集的车辆移动前的第一车身特征点图像和移动后的第二车身特征点图像；基于所述第一车身特征点图像确定移动前的车身特征点在所述相机坐标系下的第一像素坐标，基于所述第二车身特征点图像确定移动后的所述车身特征点在所述相机坐标系下的第二像素坐标；基于所述相机坐标系下的第一像素坐标
、
所述相机坐标系下的第二像素坐标
、
所述相机的内参和所述相机的外参确定车辆移动前与车辆移动后的位姿变换矩阵；基于所述位姿变换矩阵对车辆进行定位
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于激光跟踪仪和跟踪球确定多个相机坐标系与激光跟踪仪坐标系的转换关系作为多个所述相机的外参的步骤，包括：通过多个所述相机采集所述跟踪球的图像，基于所述跟踪球的图像确定所述跟踪球在多个相机坐标系下的球心像素坐标；通过激光跟踪仪确定所述跟踪球在激光跟踪仪坐标系下的跟踪球坐标；基于多个相机坐标系下的球心像素坐标和所述激光跟踪仪坐标系下的跟踪球坐标确定多个所述相机坐标系与所述激光跟踪仪坐标系的转换关系，作为多个所述相机的外参
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于所述激光跟踪仪坐标系和车辆点云模型坐标系确定世界坐标系
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述激光跟踪仪坐标系和车辆点云模型坐标系确定世界坐标系的步骤，包括：确定世界坐标系的原点为车辆点云模型坐标系的原点；确定所述世界坐标系的各个坐标轴的方向与所述激光跟踪仪坐标系的各个坐标轴的方向平行
。5.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述相机坐标系下的第一像素坐标
、
所述相机坐标系下的第二像素坐标
、
所述相机的内参和所述相机的外参确定车辆移动前与车辆移动后的位姿变换矩阵的步骤，包括：确定移动前的所述车身特征点在所述世界坐标系下的第一坐标；基于所述相机坐标系下的第一像素坐标
、
所述相机坐标系下的第二像素坐标
、
所述世界坐标系下的第一坐标
、
所述相机的内参和所述相机的外参进行迭代计算，得到计算值与标准值的残差最小的车辆移动前与车辆移动后的位姿变换矩阵
。6.
根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：基于所述相机的外参和所述世界坐标系确定所述相机坐标系与所述世界坐标系的目标转换关系；通过以下算式表征所述相机坐标系下的第一像素坐...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏雪，袁帅鹏，陈立名，范砚宇，胡江洪，曹彬，李叙，张昂，周学博，
申请(专利权)人：菲特天津检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：