[發明專利]基于工件孔心的多目視覺標定的方法、裝置、介質及系統

有效

• 申請號: 202110912869.3
• 申請日: 2021-08-10
• 公開（公告）號: CN113658270B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 李煌;朱雪寧
• 申請（專利權）人: 湖南視比特機器人有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/60
• 代理公司: 北京景聞知識產權代理有限公司 11742
• 代理人: 朱鴻雁

本發明公開了一種基于工件孔心的多目視覺標定的方法、裝置、介質及系統，基于工件孔心的多目視覺標定的方法，包括：獲取多臺相機視角下的標定板的圖像數據；根據標定板的圖像數據獲取相機初始參數，其中，相機初始參數包括相機內參、相機外參以及相機畸變系數；獲取多臺相機視角下的標定工件的樣本圖像數據；基于標定工件的樣本圖像數據，轉換相機初始參數所在的世界坐標系為工件坐標系，獲取轉換坐標系后的相機外參；基于標定工件孔心優化相機初始參數。采用該基于工件孔心的多目視覺標定的方法得到的相機初始參數泛化性高，測量工件圓孔精度高，可直接將測量結果表示在工件坐標系上，方便測量。

技術領域

本發明涉及多目視覺標定技術領域，尤其是涉及一種基于工件孔心的多目視覺標定的方法、裝置、介質及系統。

背景技術

在檢測測量工業中，基于工業高精度測量要求，通常采用三坐標測量機來測量。但是對于需要測量多特征點的工件，采用三坐標測量機進行測量時，需要控制三坐標測量機走點測量工件的每一個待測點，時間開銷巨大，且無法滿足快速測量的需求。因此采用多目視覺測量技術可實現對多特征點的工件的快速測量。

在現有技術中，基于多目視覺的工業測量技術通常使用標定板完成多相機標定，但得到的相機初始參數直接用于工業測量不能達到很高的測量精度，因此對工件的測量泛化性不高，且標定得到的相機所在世界坐標系通常為標定板平面坐標系或某一相機的相機坐標系，不方便測量。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明的目的之一在于提出一種基于工件孔心的多目視覺標定的方法，該方法可以在快速測量的基礎上，提高對標定工件的測量精度，并且可直接將測量結果表示在工件坐標系上，方便測量。

本發明的目的之二在于提出一種基于工件孔心的多目視覺標定的裝置。

本發明的目的之三在于提出一種非臨時性計算機可讀存儲介質。

本發明的目的之四在于提出一種基于工件孔心的多目視覺標定的系統。

為了達到上述目的，本發明第一方面實施例提出的基于工件孔心的多目視覺標定的方法，包括：獲取多臺相機視角下的標定板的圖像數據；根據所述標定板的圖像數據獲取相機初始參數，其中，所述相機初始參數包括相機內參、相機外參以及相機畸變系數；獲取所述多臺相機視角下的標定工件的樣本圖像數據；基于所述標定工件的樣本圖像數據，轉換所述相機初始參數所在的世界坐標系為工件坐標系，獲取轉換坐標系后的相機外參；基于標定工件孔心優化所述相機初始參數。

根據本發明實施例的基于工件孔心的多目視覺標定的方法，基于相機初始參數和標定工件的樣本圖像數據，將相機所在世界坐標系從某一相機坐標系轉換為工件坐標系，即可以直接將測量結果表示在工件坐標系上，方便測量。基于標定工件孔心對相機初始參數進行優化處理，提升相機的檢測精度，提升標定工件測量的泛化性。

在本發明的一些實施例中，獲取多目視覺相機視角下的標定板的圖像數據，包括：所述標定板為四方形標定板，每個所述標定板上設置有多個標記物；固定所述多臺相機位置并移動所述標定板，控制所述多臺相機拍照，以獲取多個所述標定板的圖像作為所述標定板的圖像數據。

在本發明的一些實施例中，所述多臺相機中任意一臺相機視角下至少包括三幅標定板的圖像，以及，所述任意一幅標定板圖像中包括若干個所述標記物。

在本發明的一些實施例中，所述獲取所述多臺相機視角下的標定工件的樣本圖像數據，包括：獲取所述標定工件的實際圖像數據；對所述實際圖像數據中的零件孔進行ROI(region?of?interest，感興趣區域)標注，以獲取標注后的圖像數據；根據所述相機內參和所述相機畸變系數對所述標注后的圖像數據去畸變處理以獲得處理后的圖像數據；在所述處理后的圖像數據內，根據橢圓檢測算法擬合橢圓得到橢圓中心作為所述標定工件孔心的2D觀測點。