[發明專利]一種標定裝置和標定方法

有效

• 申請號: 201911355718.1
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111009015B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 楊朝興
• 申請（專利權）人: 上海御微半導體技術有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明公開了一種標定裝置和標定方法。該裝置包括：標定板、待標定模塊和控制模塊；控制模塊與標定板連接，用于控制標定板產生參考標定圖形和互補參考標定圖形，參考標定圖形包括第一背景和第一參考圖案，互補參考標定圖形包括第二背景和第二參考圖案，其中，第一背景和第二參考圖案顏色相同，第二背景與第一參考圖案顏色相同；待標定模塊用于采集參考標定圖形的圖像得到第一圖像，采集互補參考標定圖形的圖像得到第二圖像；控制模塊與待標定模塊連接，用于根據第一圖像和第二圖像計算平均邊緣輪廓，并根據平均邊緣輪廓計算待標定模塊的標定參數和標定板的姿態參數。該裝置能夠實現高精度的提取標定板標記位置，提高標定結果的精度。

技術領域

本發明實施例涉及機器視覺技術領域，尤其涉及一種標定裝置和標定方法。

背景技術

機器視覺技術是工業自動化技術的重要方向，在社會生產生活的各個方面都發揮著重要的作用，如智能裝配、物流分揀、三維重建、醫學影像處理、鐵路監控、安防安保等方面。在機器視覺領域，完成測量任務的主要設備是成像系統，對成像系統進行參數標定是實現高精度測量任務的前提。

傳統的標定板通常由以下幾種方法制作：紙質打印、玻璃鍍膜、陶瓷材料等。其中紙質打印受限于打印機的精度，打印紙粘貼的平整性問題等的影響，導致標定參考物一致性差，難以實現高精度成像系統標定。玻璃鍍膜標定板在小尺寸范圍內可達到微米級精度，但是玻璃表面存在鏡面反射，易因環境雜散光影響標定圖像質量，導致無法提取標志點。陶瓷材料可以制造高精度的標定板，表面漫反射結構具有較好的適應性，但是不易制作大尺寸標定板且本身為脆性材質較易損壞。以上標定板均需采用調整環境光照以保證獲得足夠的“標志點-背景”對比度，易受環境光照干擾，當環境光照條件太差時甚至可能導致無法提取標志點。此外，標定拍攝系統的離焦等因素帶來的標定板標記圖形邊緣模糊，也會降低標志點提取的準確性，降低標定板標定結果的準確性。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種標定裝置和標定方法，能夠實現高精度提取標定板標記位置，提高標定結果的精度。

第一方面，本發明實施例提供了一種標定裝置，該裝置包括標定板、待標定模塊和控制模塊；

所述控制模塊與所述標定板連接，用于控制所述標定板產生參考標定圖形和互補參考標定圖形，所述參考標定圖形包括第一背景和第一參考圖案，所述互補參考標定圖形包括第二背景和第二參考圖案，其中，所述第一背景顏色和所述第二參考圖案顏色相同，所述第二背景顏色與所述第一參考圖案顏色相同；

所述待標定模塊用于采集所述參考標定圖形的圖像得到第一圖像，采集所述互補參考標定圖形的圖像得到第二圖像；

所述控制模塊與所述待標定模塊連接，用于根據所述第一圖像和所述第二圖像計算平均邊緣輪廓，并根據所述平均邊緣輪廓計算所述待標定模塊的標定參數和所述標定板的姿態參數。

第二方面，本發明實施例還提供了一種標定方法，該方法應用于第一方面提供的標定裝置，包括：

控制所述標定板產生參考標定圖形和互補參考標定圖形；

獲取所述待標定模塊基于所述參考標定圖形采集得到的第一圖像和基于所述互補參考標定圖形采集得到的第二圖像；

根據所述第一圖像和所述第二圖像計算平均邊緣輪廓；

根據所述平均邊緣輪廓計算所述待標定模塊的標定參數和所述標定板的姿態參數。

本申請實施例提供的標定裝置，通過設置標定板、待標定模塊和控制模塊，并且將控制模塊與標定板連接，控制標定板產生參考標定圖形和互補參考標定圖形，利用待標定模塊采集參考標定圖形的圖像得到第一圖像，采集互補參考標定圖形的圖像得到第二圖像，將控制模塊與待標定模塊連接，根據第一圖像和第二圖像計算平均邊緣輪廓，并根據平均邊緣輪廓計算待標定模塊的標定參數和標定板的姿態參數，該裝置將平均邊緣輪廓作為標定輪廓，減少了圖像模糊帶來的標定精度降低問題，提高了標定精度。