一种视觉定位装置制造方法及图纸

本申请涉及视觉定位领域，特别涉及一种视觉定位装置

【技术实现步骤摘要】
一种视觉定位装置、定位方法及可读存储介质


[0001]本申请涉及视觉定位领域，特别涉及一种视觉定位装置
、
定位方法及可读存储介质
。

技术介绍

[0002]在机器人视觉应用当中，摄像机一般用于检测尺寸，视觉标定板用来进行机器视觉系统的摄像机参数，以及改善图像分割和物体识别的性能
。
相关技术中，定位需要视觉信标进行定位，用于确定机器人摄像机与信标之间的转换位置关系
。
一般采用
AprilTag
，
ARTag
，
STag
，
aruco
等视觉信标，但这些这些标记一般都是平面的，导致标定精度较低，通常通过增加标定板的数量提高标定精度，进行更精准的位置估计
。
但该技术会导致定位装置的视野占比较大，标定板在标定时需要拍摄多张不同位置的照片才能标定，当镜头的焦距较大或或者摄像机分辨率不足时，带来的标定精度误差对于机械臂来说是无法接受的
。

技术实现思路

[0003]以下是对本文详细描述的主题的概述
。
本概述并非是为了限制权利要求的保护范围
。
[0004]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一
。
为此，本申请实施例提供了一种视觉定位装置
、
定位方法及可读存储介质，有利于解决视觉定位装置的视野占比大且需要拍摄多张照片进行标定的问题，本申请通过在基准平面上设置第一信标平面和第二信标平面，基准平面朝向待校正的摄像机以辅助摄像机根据第一信标平面和第二信标平面进行视觉定位，只需要拍摄一张照片进行标定，减小了定位装置的视野占比，同时使得拍摄图像的分辨率提高，进一步提高了视觉定位的精准度
。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种一种视觉定位装置，包括：
[0006]第一信标平面，所述第一信标平面包括第一视觉二维码和第一棋盘格区域；
[0007]第二信标平面，所述第二信标平面包括第二视觉二维码和第二棋盘格区域；
[0008]基准平面，所述基准平面上设置所述第一信标平面和所述第二信标平面，所述第一信标平面
、
所述第二信标平面均与所述基准平面不在同一平面，所述第一信标平面和所述第二信标平面也不在同一平面，所述基准平面朝向待校正的摄像机以辅助所述摄像机根据所述第一信标平面和所述第二信标平面进行视觉定位
。
[0009]本申请上述第一方面的技术方案至少具有如下的优点或有益效果之一：通过基准平面上设置第一信标平面和第二信标平面，且第一信标平面和第二信标平面不在同一平面，基准平面和第一信标平面
、
第二信标平面也不在同一平面，提供了一个三维视觉定位装置，提高了视觉定位装置的真实可靠性，同时通过设置基准平面朝向待校正的摄像机以辅助摄像机根据第一信标平面和第二信标平面进行视觉定位，有利于提高视觉定位装置的深度测量精度以及旋转检测精度，使得被拍摄物体在图像中的分辨率提高，从而提高了物体的视觉定位精准度
。
另外，本申请中只需要拍摄一张照片进行标定，减小了定位装置的视野
占比，同时使得拍摄图像的分辨率提高，进一步提高了视觉定位的精准度
。
[0010]进一步，所述第一信标平面和所述第二信标平面之间设置有视觉退让槽，所述视觉退让槽用于在摄像机不垂直于所述基准平面的情况下，避免所述第一信标平面遮挡所述第二信标平面
。
[0011]进一步，还包括定位销安装座，所述定位销安装座用于安装定位销，所述视觉退让槽还包括定位销安装孔，所述定位销安装座和所述定位销安装孔相互配合
。
[0012]第二方面，本申请实施例提供了一种视觉定位方法，应用于摄像机，所述摄像机用于朝向第一方面的技术方案所述的视觉定位装置进行拍摄；所述视觉定位方法包括：
[0013]通过所述摄像机对所述视觉定位装置进行拍摄，得到拍摄图像；
[0014]在所述拍摄图像上，根据第一信标标识确定第一信标平面中的第一视觉二维码信标，根据第二信标标识确定第二信标平面中的第二视觉二维码信标；
[0015]根据所述第一视觉二维码信标的位置姿态和所述第二视觉二维码信标的位置姿态估计基准平面相对摄像机的位姿；
[0016]根据所述二维码的姿态信息对所述拍摄图像上的第一感兴趣区域和第二感兴趣区域进行旋转变换，所述第一感兴趣区域与所述第一棋盘格区域对应，所述第二感兴趣区域与所述第二棋盘格区域对应；
[0017]在所述第一感兴趣区域识别与所述第一信标平面对应的第一目标角点，在所述第二感兴趣区域识别与所述第二信标平面对应的第二目标角点；
[0018]根据所述第一目标角点得到所述第一信标平面到所述摄像机的位姿，根据所述第二目标角点得到所述第二信标平面到所述摄像机的位姿
。
[0019]本申请上述第二方面的技术方案至少具有如下的优点或有益效果之一：通过在摄像机拍摄的拍摄图像上，根据第一信标表示确定第一信标平面中的第一视觉二维码信标和根据第二信标标识确定第二信标平面中的第二视觉二维码信标，精准定位到视觉定位装置以进行标定，根据第一视觉二维码的位置姿态和第二视觉二维码的位置姿态估计基准平面相对摄像机的位姿
。
通过二维码的姿态信息确定拍摄图像上的感兴趣区域，在感兴趣区域识别对应的目标角点，并根据目标角点得到信标平面到摄像机的位姿，从而实现位置标定
。
该标定方法使得被拍摄物体在图像中的分辨率提高，从而提高了物体的视觉定位精准度
。
另外，本申请中只需要摄像机拍摄一张视觉定位装置的图像进行标定，减小了定位装置的视野占比，进一步提高了视觉定位的精准度
。
[0020]进一步，所述根据第一信标标识确定第一信标平面中的第一视觉二维码信标，包括：
[0021]获取摄像机坐标到第一信标平面坐标的位姿和所述第一棋盘格区域到摄像机坐标的旋转矩阵；
[0022]根据所述摄像机坐标到第一信标平面坐标的位姿和第一棋盘格区域到摄像机坐标的旋转矩阵创建坐标系；
[0023]获取所述第一信标平面坐标下第一棋盘格区域到基准平面的相对坐标；
[0024]根据所述第一信标平面坐标下第一棋盘格区域到基准平面的相对坐标得到所述第一信标标识到所述摄像机的坐标；
[0025]根据所述第一信标标识到所述摄像机的坐标确定对应的第一视觉二维码信标
。
[0026]进一步，所述根据所述第一视觉二维码信标的位置姿态和所述第二视觉二维码信标的位置姿态估计基准平面相对摄像机的位姿之后，所述方法还包括：
[0027]根据所述二维码的姿态信息确定分割线；
[0028]根据所述分割线确定第一信标平面的第一感兴趣区域和第二信标平面的第二感兴趣区域
。
[0029]进一步，所述根据所述分割线确定第一信标平面的第一感兴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种视觉定位装置，其特征在于，包括：第一信标平面，所述第一信标平面包括第一视觉二维码和第一棋盘格区域；第二信标平面，所述第二信标平面包括第二视觉二维码和第二棋盘格区域；基准平面，所述基准平面上设置所述第一信标平面和所述第二信标平面，所述第一信标平面
、
所述第二信标平面均与所述基准平面不在同一平面，所述第一信标平面和所述第二信标平面也不在同一平面，所述基准平面朝向待校正的摄像机以辅助所述摄像机根据所述第一信标平面和所述第二信标平面进行视觉定位
。2.
根据权利要求1所述的视觉定位装置，其特征在于，所述第一信标平面和所述第二信标平面之间设置有视觉退让槽，所述视觉退让槽用于在摄像机不垂直于所述基准平面的情况下，避免所述第一信标平面遮挡所述第二信标平面，以及避免所述第二信标平面遮挡所述第一信标平面
。3.
根据权利要求2所述的视觉定位装置，其特征在于，还包括定位销安装座，所述定位销安装座用于安装定位销，所述视觉退让槽还包括定位销安装孔，所述定位销安装座和所述定位销安装孔相互配合
。4.
一种视觉定位方法，其特征在于，应用于摄像机，所述摄像机用于朝向如权利要求1至3中任一所述的视觉定位装置进行拍摄；所述视觉定位方法包括：通过所述摄像机对所述视觉定位装置进行拍摄，得到拍摄图像；在所述拍摄图像上，根据第一信标标识确定第一信标平面中的第一视觉二维码信标，根据第二信标标识确定第二信标平面中的第二视觉二维码信标；根据所述第一视觉二维码信标的位置姿态和所述第二视觉二维码信标的位置姿态估计基准平面相对摄像机的位姿；根据所述二维码的姿态信息对所述拍摄图像上的第一感兴趣区域和第二感兴趣区域进行旋转变换，所述第一感兴趣区域与所述第一棋盘格区域对应，所述第二感兴趣区域与所述第二棋盘格区域对应；在所述第一感兴趣区域识别与所述第一信标平面对应的第一目标角点，在所述第二感兴趣区域识别与所述第二信标平面对应的第二目标角点；根据所述第一目标角点得到所述第一信标平面到所述摄像机的位姿，根据所述第二目标角点得到所述第二信标平面到所述摄像机的位姿
。5.
根据权利要求4所述的视觉定位方法，其特征在于，所述根据第一信标标识确定第一信标平面中的第一视觉二维...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤健华，张云凡，徐俊佳，曾文健，江励，黄辉，翟雪倩，陈伟荟，邬永烨，颜才佳，段荣，李伟鸿，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：