[發(fā)明專利]攝像機(jī)的標(biāo)定方法和標(biāo)定系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810290142.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN110349218A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧穎聰;張丹丹;胡綠海;謝逢春;劉云;吳海東;肖輝;魯異
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 泰科電子（上海）有限公司;泰連公司;昆山市力格自動(dòng)化設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/80
• 分類號(hào): G06T7/80
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 趙榮崗

本發(fā)明公開一種攝像機(jī)的標(biāo)定方法和標(biāo)定系統(tǒng)。標(biāo)定方法包括：提供一個(gè)機(jī)器人和一個(gè)校準(zhǔn)工具，校準(zhǔn)工具上形成有具有規(guī)則的幾何形狀的校準(zhǔn)特征；將所述校準(zhǔn)工具安裝在機(jī)器人的末端執(zhí)行器上；用所述機(jī)器人移動(dòng)所述校準(zhǔn)工具，使得所述校準(zhǔn)特征被依次移動(dòng)到多個(gè)不同的位置，并從所述機(jī)器人讀取位于所述多個(gè)不同的位置的所述校準(zhǔn)特征的幾何中心點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)；用所述攝像機(jī)識(shí)別位于所述多個(gè)不同的位置的所述校準(zhǔn)特征的幾何中心點(diǎn)在所述攝像機(jī)的像素坐標(biāo)系中的像素坐標(biāo)；求解所述校準(zhǔn)特征的幾何中心點(diǎn)在所述像素坐標(biāo)系中的像素坐標(biāo)與所述校準(zhǔn)特征的幾何中心點(diǎn)在所述機(jī)器人坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)之間的映射矩陣。在本發(fā)明中，能夠自動(dòng)地完成攝像機(jī)的標(biāo)定，提高了攝像機(jī)的標(biāo)定精度和效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種攝像機(jī)的標(biāo)定方法和標(biāo)定系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于應(yīng)用于機(jī)器人的攝像機(jī)的標(biāo)定，一般采用人工方法進(jìn)行標(biāo)定，其需要采用人工示教的方法控制機(jī)器人移動(dòng)到多個(gè)不同的目標(biāo)位置，這非常麻煩，也非常費(fèi)時(shí)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題和缺陷的至少一個(gè)方面。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種攝像機(jī)的標(biāo)定方法，包括如下步驟：

S100：提供一個(gè)機(jī)器人和一個(gè)校準(zhǔn)工具，所述校準(zhǔn)工具上形成有一個(gè)具有規(guī)則的幾何形狀的校準(zhǔn)特征；

S200：將所述校準(zhǔn)工具安裝在機(jī)器人的末端執(zhí)行器上；

S300：用所述機(jī)器人移動(dòng)所述校準(zhǔn)工具，使得所述校準(zhǔn)特征被依次移動(dòng)到多個(gè)不同的位置，并從所述機(jī)器人讀取位于所述多個(gè)不同的位置的所述校準(zhǔn)特征的幾何中心點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)；

S400：用所述攝像機(jī)識(shí)別位于所述多個(gè)不同的位置的所述校準(zhǔn)特征的幾何中心點(diǎn)在所述攝像機(jī)的像素坐標(biāo)系中的像素坐標(biāo)；

S500：根據(jù)下面的公式求解所述校準(zhǔn)特征的幾何中心點(diǎn)在所述像素坐標(biāo)系中的像素坐標(biāo)與所述校準(zhǔn)特征的幾何中心點(diǎn)在所述機(jī)器人坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)之間的映射矩陣M，

其中

(u_i，v_i)表示位于位置Pi(i＝1，2，…，n)處的校準(zhǔn)特征的幾何中心點(diǎn)在像素坐標(biāo)系中的像素坐標(biāo)；

(x_i，y_i)表示位于位置Pi(i＝1，2，…，n)處的校準(zhǔn)特征的幾何中心點(diǎn)在機(jī)器人坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述校準(zhǔn)特征被依次移動(dòng)到至少6個(gè)不同的位置，從而至少可獲得6個(gè)不同的像素坐標(biāo)和6個(gè)不同的位置坐標(biāo)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述校準(zhǔn)特征被依次移動(dòng)到至少9個(gè)不同的位置，從而至少可獲得9個(gè)不同的像素坐標(biāo)和9個(gè)不同的位置坐標(biāo)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述校準(zhǔn)特征為形成在所述校準(zhǔn)工具上的圓形孔。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述校準(zhǔn)特征的中心軸線和所述攝像機(jī)的光軸與所述機(jī)器人坐標(biāo)系的豎直軸平行。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述末端執(zhí)行器安裝在所述機(jī)器人的末端法蘭盤上。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)例性的實(shí)施例，所述末端執(zhí)行器為抓取器，所述校準(zhǔn)工具適于被直接抓取在所述末端執(zhí)行器上。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種攝像機(jī)的標(biāo)定系統(tǒng)，包括：機(jī)器人；校準(zhǔn)工具，安裝在所述機(jī)器人的末端執(zhí)行器上；和控制器，在所述校準(zhǔn)工具上形成有一個(gè)具有規(guī)則的幾何形狀的校準(zhǔn)特征，所述機(jī)器人適于通過移動(dòng)所述校準(zhǔn)工具使所述校準(zhǔn)特征被依次移動(dòng)到多個(gè)不同的位置；所述攝像機(jī)適于識(shí)別位于所述多個(gè)不同的位置的所述校準(zhǔn)特征的幾何中心點(diǎn)在所述攝像機(jī)的像素坐標(biāo)系中的像素坐標(biāo)；