【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业检测，具体涉及一种基于cad模型的飞拍装置的标定方法、标定装置。
技术介绍
1、在工业质检领域中，需要采用飞拍装置采集工件图像，进而根据工件图像对工件进行质检。
2、在实际应用中，飞拍装置的拍照点位需要大量的人工设计。为了减少人工的成本，可以基于已知的工件cad（computer-aided design，计算机辅助设计）模型，在模型上选择需要的拍照点位，通过虚拟空间到现实装置的映射关系，操控现实机械臂进行对应的移动，拍照操作。但是由于设计、装配等原因，不可避免的会出现误差导致映射关系不正确。因此，需要对飞拍装置进行标定，减少误差并建立正确的映射关系。
3、相关技术中，在对飞拍装置进行标定时，一般基于相机的内参进行标定。然而，由于相机厂家参数保密等原因，相机的内参可能存在获取困难的问题，导致飞拍装置无法进行有效标定，且该计算方式复杂，也不具备通用性，针对不同的相机需要重新计算标定值。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术的第一个目的在于提出一种基于cad模型的飞拍装置的标定方法。
2、本专利技术的第二个目的在于提出一种基于cad模型的飞拍装置的标定装置。
3、本专利技术采用的技术方案如下：
4、本专利技术第一方面的实施例提出了一种基于cad模型的飞拍装置的标定方法，所述飞拍装置包括：机械臂、法兰盘、相机支架、相机、光源、伺服以及旋转载台，所述方法包括以下步骤：计算旋转载台的转轴中心误差，根据所
5、本专利技术上述提出的基于cad模型的飞拍装置的标定方法还可以具有如下附加技术特征：
6、根据本专利技术的一个实施例，具体采用以下步骤计算旋转载台的转轴中心误差：将标定针安装于所述法兰盘末端，并调整标定针竖直向下；在旋转载台上的工件上选择特征点，控制伺服每隔90度，通过控制机械臂控制所述标定针触碰所述特征点，从示教器获取所述标定针触碰到特征点时的法兰盘末端位置，重复四次；将获得的四次法兰盘末端位置算平均值，将所述平均值与旋转载台转轴中心的设计位置的差值，作为旋转载台的转轴中心误差（dx，dy）。
7、根据本专利技术的一个实施例，采用以下公式获取旋转载台的误差补偿矩阵：
8、
9、其中，为旋转载台z轴方向的旋转偏角，通过计算工件实际的摆放时的旋转载台转角角度与设计角度的差值得到，dx为所述旋转载台的转轴x方向的中心误差，dy为所述旋转载台的转轴y方向的中心误差。
10、根据本专利技术的一个实施例，具体采用以下步骤计算伺服的转角误差：将标定针安装于所述法兰盘末端，并调整标定针竖直向下；在旋转载台的工件的特征边上选择一对特征点对，所述特征边与机械臂的x轴或y轴平行；通过控制机械臂控制所述标定针分别触碰特征点对中的两个点p1和p2，从示教器记录所述特征点对的坐标(x1，y1，z1)和(x2，y2，z2)；根据公式计算伺服的转角误差θ。
11、根据本专利技术的一个实施例，计算工件的cad模型与相机飞拍功能生成图像的坐标偏差，具体包括：调整相机与工件的距离，直至相机拍照清晰时，获取此时相机与工件的距离，将该距离与相机设计高度的差值作为相机实际成像时高度方向上的坐标偏差；在工件的cad模型上选择至少6个特征点；启动相机的飞拍功能对旋转载台上的工件进行拍照；根据cad模型上的特征点从工件图像中提取对应的特征点的位置坐标；分别计算每个特征点的位置坐标与工件图像的中心位置在x和y方向上的坐标差值；对所有坐标差值求平均值后乘以像素精度，得到cad模型与相机生成图像在x和y方向上的坐标偏差 e x和 e y。
12、根据本专利技术的一个实施例，具体根据以下公式获取相机位姿到法兰盘末端位姿的误差补偿矩阵：
13、=
14、其中，为相机位姿到法兰盘末端位姿的误差补偿矩阵， e x为cad模型与相机生成图像在x方向上的坐标偏差， e y为cad模型与相机生成图像在y方向上的坐标偏差， e z为相机实际成像时高度方向上的坐标偏差。
15、本专利技术第二方面的实施例提出了一种cad模型的飞拍装置的标定装置，所述飞拍装置包括：机械臂、法兰盘、相机支架、相机、光源、伺服以及旋转载台，所述装置包括：第一标定模块，所述第一标定模块用于计算旋转载台的转轴中心误差，根据所述转轴中心误差获取旋转载台的误差补偿矩阵，根据所述旋转载台的误差补偿矩阵进行旋转载台的旋转轴修正；第二标定模块，所述第二标定模块用于计算伺服的转角误差，根据所述转角误差获取所述伺服的转角补偿角度，根据所述转角补偿角度进行伺服的转角修正；第三标定模块，所述第三标定模块用于计算工件的cad模型与相机飞拍功能生成图像的坐标偏差，根据所述坐标偏差获取相机位姿到法兰盘末端位姿的误差补偿矩阵，根据所述相机位姿到法兰盘末端位姿的误差补偿矩阵进行相机偏差补偿。
16、本专利技术上述提出的基于cad模型的飞拍装置的标定装置还可以具有如下附加技术特征：
17、根据本专利技术的一个实施例，所述第一标定模块具体采用以下公式获取旋转载台误差补偿矩阵：
18、
19、其中，为旋转载台z轴方向的旋转偏角，通过计算工件实际的摆放时的旋转载台转角角度与设计角度的差值得到，dx为所述旋转载台的转轴x方向的中心误差，dy为所述旋转载台的转轴y方向的中心误差。
20、根据本专利技术的一个实施例，所述第二标定模块具体用于：将标定针安装于所述法兰盘末端，并调整标定针竖直向下；在旋转载台的工件的特征边上选择一对特征点对，所述特征边与机械臂的x轴或y轴平行；通过控制机械臂控制所述标定针分别触碰特征点对中的两个点p1和p2，从示教器记录所述特征点对的坐标(x1，y1，z1)和(x2，y2，z2)；根据公式计算伺服的转角误差θ。
21、根据本专利技术的一个实施例，具体根据以下公式获取相机位姿到法兰盘末端位姿的误差补偿矩阵：
22、=
23、其中，为相机位姿到法兰盘末端位姿的误差补偿矩阵， e x为cad模型与相机生成图像在x方向上的坐标偏差， 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于CAD模型的飞拍装置的标定方法，其特征在于，所述飞拍装置包括：机械臂、法兰盘、相机支架、相机、光源、伺服以及旋转载台，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于CAD模型的飞拍装置的标定方法，其特征在于，具体采用以下步骤获取旋转载台的转轴中心误差：
3.根据权利要求2所述的基于CAD模型的飞拍装置的标定方法，其特征在于，采用以下公式获取旋转载台的误差补偿矩阵：
4.根据权利要求1所述的基于CAD模型的飞拍装置的标定方法，其特征在于，具体采用以下步骤计算伺服的转角误差：
5.根据权利要求1所述的基于CAD模型的飞拍装置的标定方法，其特征在于，计算工件的CAD模型与相机飞拍功能生成图像的坐标偏差，具体包括：
6.根据权利要求5所述的基于CAD模型的飞拍装置的标定方法，其特征在于，具体根据以下公式获取相机位姿到法兰盘末端位姿的误差补偿矩阵：
7.一种基于CAD模型的飞拍装置的标定装置，其特征在于，所述飞拍装置包括：机械臂、法兰盘、相机支架、相机、光源、伺服以及旋转载台，所述装置包括：
<...【技术特征摘要】
1.一种基于cad模型的飞拍装置的标定方法，其特征在于，所述飞拍装置包括：机械臂、法兰盘、相机支架、相机、光源、伺服以及旋转载台，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于cad模型的飞拍装置的标定方法，其特征在于，具体采用以下步骤获取旋转载台的转轴中心误差：
3.根据权利要求2所述的基于cad模型的飞拍装置的标定方法，其特征在于，采用以下公式获取旋转载台的误差补偿矩阵：
4.根据权利要求1所述的基于cad模型的飞拍装置的标定方法，其特征在于，具体采用以下步骤计算伺服的转角误差：
5.根据权利要求1所述的基于cad模型的飞拍装置的标定方法，其特征在于，计算工件的cad模型与相机飞拍功能生成图像的坐标偏差，具体包括：
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：马元巍，潘正颐，侯大为，柴文杰，
申请(专利权)人：常州微亿智造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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