[發(fā)明專利]最小化二維碼角點重投影誤差的目標物體六自由度定位方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011522791.6
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112507755A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 莊金雷;王飛陽;陳盟;高云峰;曹雛清
• 申請（專利權）人: 蕪湖英視邁智能科技有限公司
• 主分類號: G06K7/14
• 分類號: G06K7/14;G06T7/80;G06T7/70
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權代理有限公司 34107
• 代理人: 鐘雪

1.一種最小化二維碼角點重投影誤差的目標物體六自由度定位方法，其特征在于，所述方法具體包括如下步驟：

S1、相機C_m拍攝二維碼M圖像，獲取二維碼M角點在像素坐標系{I_m}下的坐標稱為二維碼角點像素坐標采集值；

S2、讀取二維碼M角點在目標物體坐標系{L}中的坐標將二維碼M角點從目標物體坐標系{L}轉(zhuǎn)換至相機像素坐標系{I_m}，獲取二維碼M角點在像素坐標系{I_m}下的坐標稱為二維碼角點像素坐標計算值；

S3、獲取與二維碼角點像素坐標采集值偏差最小的二維碼角點像素坐標計算值及該二維碼角點像素坐標計算值下的為最小重投影誤差對應的目標物體坐標系{L}相對于定位坐標系{H}的位姿。

2.如權利要求2所述最小化二維碼角點重投影誤差的目標物體六自由度定位方法，其特征在于，像素坐標系{I_m}下的坐標計算公式為：

其中，為二維碼M角點在目標物體坐標系{L}中的坐標，為目標物體坐標系{L}相對于定位坐標系{H}之間的坐標轉(zhuǎn)換矩陣，為定位坐標系{H}相對于相機坐標系{C_m}之間的坐標轉(zhuǎn)換矩陣，為二維碼M角點在相機坐標系{C_m}中的坐標，為的Z坐標分量，M_m為相機C_m的內(nèi)參矩陣；

內(nèi)參矩陣M_m、定位坐標系{H}相對于相機坐標系{C_m}之間的坐標轉(zhuǎn)換矩陣為標定參數(shù)。

3.如權利要求1或2所述最小化二維碼角點重投影誤差的目標物體六自由度定位方法，其特征在于，針對所有二維碼角點建立優(yōu)化函數(shù)，基于優(yōu)化函數(shù)來獲取最小重投影誤差對應的目標物體坐標系{L}相對于定位坐標系{H}的位姿優(yōu)化函數(shù)具體如下：

其中，n表示粘貼在目標物體中的二維碼數(shù)量，j表示二維碼的角點序號。

4.一種最小化二維碼角點重投影誤差的目標物體六自由度定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

目標物體，設于目標物體上的t個二維碼，t≥1；

設于目標物體上方的工業(yè)視覺系統(tǒng)，工業(yè)視覺系統(tǒng)中設有p個工業(yè)相機，t個二維碼處于p個工業(yè)相機的視野中間區(qū)域；

與工業(yè)視覺系統(tǒng)通訊連接的PLC控制單元，PLC控制單元基于權利要求1至3任一權利要求所述最小化二維碼角點重投影誤差的目標物體六自由度定位系統(tǒng)來獲取最小重投影誤差對應的目標物體坐標系{L}相對于定位坐標系{H}的位姿，其中定位坐標系{H}設于機器人末端執(zhí)行器上。