[發明專利]一種手眼標定方法、系統及計算機存儲介質

有效

• 申請號: 201880088580.0
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN111801198B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 王少飛
• 申請（專利權）人: 深圳配天智能技術研究院有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;G06T7/80
• 代理公司: 深圳市威世博知識產權代理事務所(普通合伙) 44280
• 代理人: 李慶波

1.一種手眼標定方法，其特征在于，包括：

確定參照物坐標系、機器人旋轉軸坐標系原點和攝像設備坐標系原點；

通過攝像設備沿第一方向獲取多幅參照物的第一視圖；其中，所述攝像設備安裝于機器人旋轉軸上，由所述機器人旋轉軸控制所述攝像設備的運動，所述攝像設備沿所述第一方向運動，所述第一方向是平行于所述機器人旋轉軸坐標系原點到所述攝像設備坐標系原點連線的方向，且至多有3幅所述第一視圖的拍攝平面在同一平面內；

通過所述攝像設備沿第二方向獲取多幅所述參照物的第二視圖；其中，所述攝像設備沿所述第二方向運動，所述第二方向是與所述機器人旋轉軸坐標系原點到所述攝像設備坐標系原點的連線相交的方向；

基于所述第一視圖、所述第二視圖和所述攝像設備的運動信息，得到手眼標定的結果。

2.根據權利要求1所述的手眼標定方法，其特征在于，所述第一視圖的數量至少為5幅。

3.根據權利要求1所述的手眼標定方法，其特征在于，所述第二視圖的數量至少為2幅。

4.根據權利要求1所述的手眼標定方法，其特征在于，所述基于所述第一視圖、所述第二視圖和所述攝像設備的運動信息，得到手眼標定的結果，包括：

根據所述第一視圖獲取單應矩陣；

根據所述第二視圖獲取所述參照物上的空間點在所述攝像設備坐標系中的X軸和Y軸上的比例因子以及所述攝像設備的內參數矩陣，構造測量矩陣；

結合所述攝像設備的運動信息，得到手眼標定的結果，所述攝像設備的運動信息包括所述攝像設備的移動量和旋轉量。

5.根據權利要求1-4中任意一項所述的手眼標定方法，其特征在于，所述第二方向與所述機器人旋轉軸坐標系原點到所述攝像設備坐標系原點連線的夾角為30°-35°。

6.一種手眼標定系統，其特征在于，包括：

攝像設備，所述攝像設備具有攝像設備坐標系；

機器人，所述機器人上安裝有機械前臂，所述機械前臂上安裝有旋轉軸，所述攝像設備與所述旋轉軸連接，所述旋轉軸控制所述攝像設備進行剛性運動，所述機器人具有機器人旋轉軸坐標系；

參照物，所述參照物具有參照物坐標系；

處理單元，用于通過攝像設備沿第一方向獲取多幅所述參照物的第一視圖；其中，所述攝像設備沿所述第一方向運動并拍攝參照物圖像，所述第一方向是平行于所述機器人旋轉軸坐標系原點到所述攝像設備坐標系原點連線的方向，且至多有3幅所述第一視圖的拍攝平面在同一平面內；

通過所述攝像設備沿第二方向獲取多幅所述參照物的第二視圖；其中，所述攝像設備沿所述第二方向運動并拍攝參照物圖像，所述第二方向是與所述機器人旋轉軸坐標系原點到所述攝像設備坐標系原點的連線相交的方向；

基于所述第一視圖、所述第二視圖和所述攝像設備的運動信息，得到手眼標定的結果。

7.根據權利要求6所述的手眼標定系統，其特征在于，所述第一視圖的數量至少為5幅。

8.根據權利要求6所述的手眼標定系統，其特征在于，所述第二視圖的數量至少為2幅。

9.根據權利要求6所述的手眼標定系統，其特征在于，

所述處理單元在基于所述第一視圖、所述第二視圖和所述攝像設備的運動信息，得到手眼標定的結果時，具體用于：

根據所述第一視圖獲取單應矩陣；

根據所述第二視圖獲取所述參照物上的空間點在所述攝像設備坐標系中的X軸和Y軸上的比例因子以及所述攝像設備的內參數矩陣，構造測量矩陣；

結合所述攝像設備的運動信息，得到手眼標定的結果，所述攝像設備的運動信息包括所述攝像設備的移動量和旋轉量。

10.根據權利要求6-9中任意一項所述的手眼標定系統，其特征在于，所述第二方向與所述機器人旋轉軸坐標系原點到所述攝像設備坐標系原點連線的夾角為30°-35°。