相机与机械手之间的标定方法、控制器、设备及存储介质技术

本发明专利技术公开相机与机械手之间的标定方法、控制器、设备及存储介质，包括：控制机械手依次运行至多个标定点，并获取机械手在每一标定点时的第一机械坐标，以及第一像素坐标；根据多个第一机械坐标和第一像素坐标建立机械手与相机的转换关系，并记为第一转换关系式；任意选取多个第二像素坐标，并根据选取的第二像素坐标及第一转换关系式计算出与对应的多个第二机械坐标；控制机械手依次运行至多个第二机械坐标位置处，以得到对应的多个第三像素坐标；根据第三像素坐标和第二机械坐标建立机械手与相机的转换关系，并计为第二转换关系式。本发明专利技术降低了相机与机械手之间的标定方法的人工操作复杂度，提高工作效率。提高工作效率。提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
相机与机械手之间的标定方法、控制器、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及视觉检测领域，特别涉及一种相机与机械手之间的标定方法、控制器、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]自动化设备运用的视觉技术是利用相机去替代人眼以完成识别和测量的功能。视觉检测的过程是通过相机拍摄的坐标信息以获取机械装置的坐标信息，而要从视觉坐标信息获取机械坐标信息，那就需要先建立图像坐标系与机械坐标系之间的转换关系。
[0003]现有的标定方法通过人工确定机械的运动坐标或每次的移动距离，以确保标定点出现在相机视野内的标定位置，相机在各标定坐标上拍照，记录像素坐标，并根据这些机械坐标和像素坐标计算图像坐标系与机械坐标系之间的转换关系，这种方法需要通过人工确定每一个标定点的位置，增加了操作复杂度，降低了工作效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提出一种相机与机械手之间的标定方法、控制器、设备及存储介质，旨在降低相机与机械手之间的标定方法的人工操作复杂度，提高工作效率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出相机与机械手之间的标定方法，包括：
[0006]步骤S10、控制机械手依次运行至多个标定点，并获取机械手在每一标定点时的第一机械坐标，以及获取相机在每一标定点拍摄的第一像素坐标；
[0007]步骤S20、根据多个第一机械坐标和第一像素坐标建立所述机械手与所述相机的转换关系，并记为第一转换关系式；
[0008]步骤S30、任意选取多个第二像素坐标，并根据选取的第二像素坐标及第一转换关系式计算出与对应的多个第二机械坐标；
[0009]步骤S40、控制所述机械手依次运行至多个第二机械坐标位置处，并控制相机对机械手运行至每一第二机械坐标时进行拍摄，以得到对应的多个第三像素坐标；
[0010]步骤S50、根据第三像素坐标和第二机械坐标建立所述机械手与相机的转换关系，并计为第二转换关系式。
[0011]可选地，所述步骤S20具体包括以下步骤：
[0012]建立机械坐标系与像素坐标系的转换方程组；
[0013]将多个第一像素坐标及第一机械坐标带入转换方程组，求解得到转换方程组中的未知参数，以得到第一转换关系式。
[0014]可选地，所述步骤S20中的转换方程组具体为：X(N)＝ax(N)+by(N)+c及Y(N)＝dx(N)+ey(N)+f，其中a，b，c，d，e，f为未知参数，x(N)，y(N)分别为像素坐标系的x轴分量与y轴分量，X(N)，Y(N)分别为机械坐标的x轴分量与y轴分量。
[0015]可选地，所述步骤S50具体包括以下步骤：
[0016]建立机械坐标系与像素坐标系的转换方程组；
[0017]将多个第三像素坐标及第二机械坐标带入转换方程组，求解得到转换方程组中的未知参数，以得到第二转换关系式。
[0018]可选地，所述步骤S50中的转换方程组具体为：X(N)＝Ax(N)+By(N)+C及Y(N)＝Dx(N)+Ey(N)+F，其中A，B，C，D，E，F为未知参数，x(N)，y(N)分别为像素坐标系的x轴分量与y轴分量，X(N)，Y(N)分别为机械坐标的x轴分量与y轴分量。
[0019]可选地，在所述步骤S50之后还包括以下步骤：
[0020]任意选取多个第三像素坐标，并根据选取的第三像素坐标及第二转换关系式计算出与对应的多个第三机械坐标，并根据多个第三机械坐标及多个第二机械坐标，得到所述第二转换关系式的精确度；
[0021]在第二转换关系式的精确度小于预设精确度时，重复执行所述步骤S30至所述步骤S50；
[0022]第二转换关系式的精确度大于或等于预设精确度时，将第二转换关系式记为第三转换关系式。
[0023]可选地，所述多个第二像素坐标所对应的标定点均匀分布于所述相机的视野内。
[0024]本专利技术提出一种控制器，所述控制器包括存储器、处理器，所述存储器上存储有一种相机与机械手之间的标定程序，所述相机与机械手之间的标定程序被所述处理器执行时实现如上所述的相机与机械手之间的标定方法的步骤。
[0025]本专利技术提出一种自动化标定设备，包括：
[0026]机械手；
[0027]相机，用于拍摄所述机械手以得到所述机械手的图像；
[0028]控制器，用于根据所述机械手的位置获得机械坐标及根据所述机械手的图像分获得像素坐标，并根据机械坐标和像素坐标控制机械手移动及相机拍摄，所述控制器为如上所述的控制器。
[0029]本专利技术提出一种存储介质，所述存储介质上存储有一种相机与机械手之间的标定程序，所述相机与机械手之间的标定程序被处理器执行时实现如上所述的相机与机械手之间的标定方法的步骤。
[0030]本专利技术中的相机与机械手之间的标定方法通过设置粗略标定的过程和精确标定的过程，其中，粗略标定的过程包括：控制机械手依次运行至多个标定点，并获取机械手在每一标定点时的第一机械坐标，以及获取相机在每一标定点拍摄的第一像素坐标，根据多个第一机械坐标和第一像素坐标建立所述机械手与所述相机的转换关系，并记为第一转换关系式；精确标定的过程包括：意选取多个第二像素坐标，并根据选取的第二像素坐标及第一转换关系式计算出与对应的多个第二机械坐标，控制所述机械手依次运行至多个第二机械坐标位置处，并控制相机对机械手运行至每一第二机械坐标时进行拍摄，以得到对应的多个第三像素坐标，根据第三像素坐标和第二机械坐标建立所述机械手与相机的转换关系，并计为第二转换关系式。工作时，粗略标定过程的第一转换关系式用于初步标定机械坐标系与像素坐标系之间的关系，设置一个像素坐标，将这个像素坐标带入第一转换关系式计算得出的机械坐标，该机械坐标对应的点位于相机视野内，通过设置多个像素坐标，得到多个位于相机视野内的标定点，根据这些位于相机视野内标定点的机械坐标和像素坐标，建立机械坐标系与像素坐标系的转换关系式，为第二转换关系式，完成了精确标定的过程。
通过设置这种工作流程，相对于现有的标定方法，不用多次控制标定点位于相机视野内，降低相机与机械手之间的标定方法的人工操作复杂度，提高工作效率。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术相机与机械手之间的标定方法一实施例的工作流程图；
[0033]图2为本专利技术相机与机械手之间的标定方法一实施例中相机拍摄标定点的示意图。
[0034]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相机与机械手之间的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S10、控制机械手依次运行至多个标定点，并获取机械手在每一标定点时的第一机械坐标，以及获取相机在每一标定点拍摄的第一像素坐标；步骤S20、根据多个第一机械坐标和第一像素坐标建立所述机械手与所述相机的转换关系，并记为第一转换关系式；步骤S30、任意选取多个第二像素坐标，并根据选取的第二像素坐标及第一转换关系式计算出与对应的多个第二机械坐标；步骤S40、控制所述机械手依次运行至多个第二机械坐标位置处，并控制相机对机械手运行至每一第二机械坐标时进行拍摄，以得到对应的多个第三像素坐标；步骤S50、根据第三像素坐标和第二机械坐标建立所述机械手与相机的转换关系，并计为第二转换关系式。2.如权利要求1所述的相机与机械手之间的标定方法，其特征在于，所述步骤S20具体包括以下步骤：建立机械坐标系与像素坐标系的转换方程组；将多个第一像素坐标及第一机械坐标带入转换方程组，求解得到转换方程组中的未知参数，以得到第一转换关系式。3.如权利要求2所述的相机与机械手之间的标定方法，其特征在于，所述步骤S20中的转换方程组具体为：X(N)＝ax(N)+by(N)+c及Y(N)＝dx(N)+ey(N)+f，其中a，b，c，d，e，f为未知参数，x(N)，y(N)分别为像素坐标系的x轴分量与y轴分量，X(N)，Y(N)分别为机械坐标的x轴分量与y轴分量。4.如权利要求1所述的相机与机械手之间的标定方法，其特征在于，所述步骤S50具体包括以下步骤：建立机械坐标系与像素坐标系的转换方程组；将多个第三像素坐标及第二机械坐标带入转换方程组，求解得到转换方程组中的未知参数，以得到第二转换关系式。5.如权利要求4所述的相机与机械手之间的标定方法，其特征在于，所述步骤S50中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李聪，吴彬，
申请(专利权)人：深圳棱镜空间智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：