【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及相机标定，具体的说是一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定装置及方法。
技术介绍
1、深度相机具备人脸识别、手势识别、人体骨架识别、三维测量、环境感知、三维地图重建等数十项功能，可广泛运用于电视、手机、机器人、无人机、物流、vr/ar、智能家居、安防、汽车驾驶辅助等领域。移动机器人导航避障过程中，经常采用多台深度相机用于补充激光雷达的视角盲区，由于深度相机存在安装误差，需要对安装参数进行校准，但是目前缺少一种快速有效的对多台深度相机安装位姿同时自动标定的方法。
技术实现思路
1、本专利技术针对目前技术发展的需求和不足之处，提供一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定装置及方法，以快速高效的实现多台深度相机安装位姿的同时标定。
2、第一方面，本专利技术提供一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定装置，解决上述技术问题采用的技术方案如下：
3、一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定装置，其包括一个u型标定板，所述u型标定板的底面宽度为d1，所述u型标定板的底面中线位置布置有停车位和底面二维码，所述u型标定板的左右侧面对称布置有左侧二维码和右侧二维码，其中，底面二维码的中心点落在u型标定板的底面中线上，底面二维码中心点到停车位前侧边线的距离为d2，左侧二维码和右侧二维码的中心点到u型标定板底面的距离为d3，左侧二维码和右侧二维码的中心点连线位于停车位前侧边线的正上方。
4、可选的，所涉及底面二维码、左侧二维码和右侧二维码均为ar码或者ar t
5、对机器人的深度相机进行标定时，深度相机的摄像头利用二维码的四个角点采用p4p算法来定位，并且通过识别图案来确定识别到的是预设二维码。
6、可选的，对机器人的深度相机进行标定过程中，机器人车体由u型标定板的入口处驶入，并在达到停车位后停止，调整机器人，使其车体的前侧平齐于停车位的前侧边线，随后借助u型标定板的底面二维码、左侧二维码和右侧二维码即可对机器人前侧位置、左侧位置和右侧位置的相机进行同时标定。
7、可选的，所涉及u型标定板的底面宽度d1的一半大于底面二维码中心点到停车位前侧边线的距离d2，底面二维码中心点到停车位前侧边线的距离d2大于左侧二维码和右侧二维码的中心点到u型标定板底面的距离d3。
8、第二方面，本专利技术提供一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定方法，解决上述技术问题采用的技术方案如下：
9、一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定方法，包括如下步骤：
10、设计一个u型标定板，所述u型标定板的底面宽度为d1，所述u型标定板的底面中线位置布置有停车位和底面二维码，所述u型标定板的左右侧面对称布置有左侧二维码和右侧二维码，其中，底面二维码的中心点落在u型标定板的底面中线上，底面二维码中心点到停车位前侧边线的距离为d2，左侧二维码和右侧二维码的中心点到u型标定板底面的距离为d3，左侧二维码和右侧二维码的中心点连线位于停车位前侧边线的正上方；
11、将机器人从u型标定板的入口驶入，并在达到停车位后停止，调整机器人，使其车体的前侧平齐于停车位的前侧边线，在机器人车体前侧安装前侧深度相机，在机器人车体左右两侧对称安装左侧深度相机和右侧深度相机，随后，调整前侧深度相机、左侧深度相机和右侧深度相机的安装位姿，使前侧深度相机的rgb摄像头能够识别其视野范围内的底面二维码，使左侧深度相机的rgb摄像头能够识别其视野范围内的左侧二维码，使右侧深度相机的rgb摄像头能够识别其视野范围内的右侧二维码，即完成四台深度相机的标定。
12、可选的，所涉及机器人车体前侧安装有两台俯视方向的前侧深度相机，两台前侧深度相机的rgb摄像头均能够识别其视野范围内的底面二维码。
13、进一步可选的，所涉及对机器人的深度相机进行标定的过程中，
14、采用p4p算法计算深度相机的rgb摄像头相对于其视野内二维码的位姿，得到旋转矩阵ri和平移向量ti,则变换矩阵
15、根据停车位中心点与底面二维码中心点、左侧二维码中心点和右侧二维码中心点的相对位姿，确定机器人坐标系base_link在二维码坐标系下的变换矩阵为tiqr，其中第1个与第2个二维码坐标系下的变换矩阵相同，即t1qr＝t2qr，表示停车位前方二维码坐标系下停车位中心点的位姿，第3个二维码坐标系下的变换矩阵t3qr表示停车位左侧二维码坐标系下停车位中心点的位姿，第4个二维码坐标系下的变换矩阵t4qr表示停车位右侧二维码坐标系下停车位中心点的位姿；
16、已知深度相机ir摄像头到rgb摄像头的旋转矩阵和平移向量为ric和tic，深度相机ir摄像头到rgb摄像头的变换矩阵那么第i个深度相机的安装位姿为(tictitiqr)-1，转换为坐标和欧拉角为(xi,yi,zi,yawi,pitchi,rolli)，其中，xi,yi,zi表示机器人坐标系下深度相机的三轴坐标，yawi,pitchi,rolli表示机器人坐标系下深度相机的偏航角、俯仰角和滚转角。
17、可选的，所涉及底面二维码、左侧二维码和右侧二维码均为ar码或者ar tag，由黑白正方形图像表示；
18、对机器人的深度相机进行标定时，深度相机的摄像头利用二维码的四个角点采用p4p算法来定位，并且通过识别图案来确定识别到的是预设二维码。
19、可选的，所涉及u型标定板的底面宽度d1的一半大于底面二维码中心点到停车位前侧边线的距离d2，底面二维码中心点到停车位前侧边线的距离d2大于左侧二维码和右侧二维码的中心点到u型标定板底面的距离d3。
20、本专利技术的一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定装置及方法，与现有技术相比具有的有益效果是：
21、本专利技术可以高效标定多台深度相机安装位姿，减小安装误差，使深度相机采集的信息更精确。
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1.一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定装置，其特征在于，其包括一个U型标定板，所述U型标定板的底面宽度为D1，所述U型标定板的底面中线位置布置有停车位和底面二维码，所述U型标定板的左右侧面对称布置有左侧二维码和右侧二维码，其中，底面二维码的中心点落在U型标定板的底面中线上，底面二维码中心点到停车位前侧边线的距离为D2，左侧二维码和右侧二维码的中心点到U型标定板底面的距离为D3，左侧二维码和右侧二维码的中心点连线位于停车位前侧边线的正上方。
2.根据权利要求1所述的一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定装置，其特征在于，所述底面二维码、左侧二维码和右侧二维码均为AR码或者AR TAG，由黑白正方形图像表示；
3.根据权利要求1所述的一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定装置，其特征在于，对机器人的深度相机进行标定过程中，机器人车体由U型标定板的入口处驶入，并在达到停车位后停止，调整机器人，使其车体的前侧平齐于停车位的前侧边线，随后借助U型标定板的底面二维码、左侧二维码和右侧二维码即可对机器人前侧位置、左侧位置和右侧位置的相机进行同时标定。
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5.一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定方法，其特征在于,包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定方法，其特征在于，机器人车体前侧安装有两台俯视方向的前侧深度相机，两台前侧深度相机的RGB摄像头均能够识别其视野范围内的底面二维码。
7.根据权利要求6所述的一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定方法，其特征在于，进行深度相机标定的过程中，
8.根据权利要求5所述的一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定方法，其特征在于，所述底面二维码、左侧二维码和右侧二维码均为AR码或者AR TAG，由黑白正方形图像表示；
9.根据权利要求5所述的一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定方法，其特征在于，U型标定板的底面宽度D1的一半大于底面二维码中心点到停车位前侧边线的距离D2，底面二维码中心点到停车位前侧边线的距离D2大于左侧二维码和右侧二维码的中心点到U型标定板底面的距离D3。
...【技术特征摘要】
1.一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定装置，其特征在于，其包括一个u型标定板，所述u型标定板的底面宽度为d1，所述u型标定板的底面中线位置布置有停车位和底面二维码，所述u型标定板的左右侧面对称布置有左侧二维码和右侧二维码，其中，底面二维码的中心点落在u型标定板的底面中线上，底面二维码中心点到停车位前侧边线的距离为d2，左侧二维码和右侧二维码的中心点到u型标定板底面的距离为d3，左侧二维码和右侧二维码的中心点连线位于停车位前侧边线的正上方。
2.根据权利要求1所述的一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定装置，其特征在于，所述底面二维码、左侧二维码和右侧二维码均为ar码或者ar tag，由黑白正方形图像表示；
3.根据权利要求1所述的一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定装置，其特征在于，对机器人的深度相机进行标定过程中，机器人车体由u型标定板的入口处驶入，并在达到停车位后停止，调整机器人，使其车体的前侧平齐于停车位的前侧边线，随后借助u型标定板的底面二维码、左侧二维码和右侧二维码即可对机器人前侧位置、左侧位置和右侧位置的相机进行同时标定。
4.根据权利要求1所述的一种机器人多深度相机安装位姿的自动标定装置，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：董锐，高发钦，华逢彬，程瑶，黄洋，
申请(专利权)人：浪潮智能物联技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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