[發明專利]基于球形合作目標的立體相機位姿標定方法及系統在審
| 申請號： | 202210543022.7 | 申請日： | 2022-05-18 |
| 公開（公告）號： | CN114782554A | 公開（公告）日： | 2022-07-22 |
| 發明（設計）人： | 趙軍麗;高飛;張曦郁;路超;張恒 | 申請（專利權）人： | 西安中科光電精密工程有限公司 |
| 主分類號： | G06T7/80 | 分類號： | G06T7/80;G06T7/70;G06T7/12 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責任公司 61200 | 代理人： | 房鑫 |
| 地址： | 710077 陜西省西安市高新區丈八五*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 基于 球形 合作 目標 立體 相機 標定 方法 系統 | ||
1.一種基于球形合作目標的立體相機位姿標定方法，其特征在于，包括：
將由多個位置確定的球體擺放組成的球形合作目標(3)平穩放置；
控制工業機器人(1)帶動安裝在末端機械手上的面結構光立體相機(2)運動至各標定位姿，面結構光立體相機(2)采集各個標定位姿下球形合作目標(3)的輪廓點云；
對球形合作目標(3)的輪廓點云進行識別、分割，計算各個球體的球心坐標；
根據各個標定位姿下，工業機器人(1)與面結構光立體相機(2)的位姿變化信息，計算得到面結構光立體相機(2)與工業機器人(1)的位姿轉換信息。
2.根據權利要求1所述基于球形合作目標的立體相機位姿標定方法，其特征在于，所述將球形合作目標(3)平穩放置包括如下步驟：
選擇由不少于三個球體組成的球形合作目標(3)平穩放置；
兩兩標定位姿下，球形合作目標(3)的全部球體在面結構光立體相機視場范圍(6)內。
3.根據權利要求1所述基于球形合作目標的立體相機位姿標定方法，其特征在于，所述的控制工業機器人(1)運動至多個標定位姿包括如下步驟：
選擇不少于三個標定位姿；
控制工業機器人(1)帶動面結構光立體相機(2)運動，面結構光立體相機(2)的視角向下，采集到球形合作目標(3)多個球體的頂部輪廓；
讀取工業機器人(1)的位姿參數作為初始標定位姿，繞面結構光立體相機(2)的X軸順時針、逆時針旋轉盡可能大的角度增加標定姿態，繞面結構光立體相機(2)的Y軸順時針、逆時針旋轉盡可能大的角度增加標定姿態。
4.根據權利要求1所述基于球形合作目標的立體相機位姿標定方法，其特征在于，所述對球形合作目標(3)的輪廓點云進行識別、分割，計算各個球體的球心坐標包括：
識別各個標定位姿下有著物理空間對應關系的球形合作目標(3)；
從包含背景點云數據以及多個球形合作目標(3)輪廓點云的點云集中分割出球形合作目標(3)的輪廓點云；
擬合計算分割后的輪廓點云的球心坐標。
5.根據權利要求1所述基于球形合作目標的立體相機位姿標定方法，其特征在于，計算各個標定位姿下工業機器人(1)的位姿變化信息包括如下步驟：
讀取工業機器人(1)各個標定位姿的參數；
工業機器人(1)各個標定位姿的參數根據廠家的坐標系定義進行計算；設定位姿參數對應的位姿矩陣姿態矩陣為Rrn，位姿矩陣平移矩陣為Trn，其中r表示工業機器人；分解計算工業機器人(1)兩兩標定位姿的旋轉變化信息，計算公式為：
Rrn1n2＝Rrn1*Rrn2-1
式中，Rrn1n2表示第n2標定位姿至第n1標定位姿的旋轉變化；
計算兩兩標定位姿的平移變化信息，計算公式為：
Trn1n2＝Trn1-Rrn1n2*Trn1
式中，Trn1n2表示第n2標定位姿至第n1標定位姿的平移變化。
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