[發明專利]一種直插元件自動裝配系統中的相機標定方法及系統

在審

• 申請號: 202211552775.0
• 申請日: 2022-12-06
• 公開（公告）號: CN116152348A
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 寇昌;劉建青;楊玉龍;高勝杰
• 申請（專利權）人: 大連日佳電子有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/73;G06T5/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 程華

本發明涉及一種直插元件自動裝配系統中的相機標定方法及系統，具體涉及相機標定技術領域。所述方法包括：根據標定模板圖像中所有設定特征點在世界坐標系中的坐標和所有設定特征點在圖像坐標系中的坐標，得到直插元件自動裝配系統中的相機的內部參數和外部參數；根據內部參數計算相機的畸變參數；根據畸變參數和外部參數，計算實際成像與理論成像的誤差根據實際成像與理論成像的誤差確定最終標定的內部參數和外部參數。本發明適用于多引腳電子元器件的精準插裝自動校正工作，可大幅度提高生產效率和產品質量，徹底代替繁瑣、低效的人工操作。

技術領域

本發明涉及相機標定技術領域，特別是涉及一種直插元件自動裝配系統中的相機標定方法及系統。

背景技術

隨著現代工業生產技術的發展，信息化和智能化技術不斷的被融入到工業生產中。在一些傳統的工業生產領域中，特別在一些精密機械加工、設備自動化裝配領域，以及一些特定的或極端惡劣的生產環境中，對于生產技術發展和改革的需求都被提出。機器人技術正式在這種應用需求中被提出，主要用于替代人工實現一些繁重的作業，或者在一些不合適人工從業的環境中代替人工實現特定操作。

早期的機械人控制系統主要結合運動學、動力學和控制學等學科，實現對機器人的一些基本運動控制操作，通過人為的操作或人工編程來實現對機器人的運動控制，其應用場合主要是用來替代一些高重復而繁重的人工作業。隨著現代科學技術的發展，特別是傳感技術的發展，機器人被添加各種傳感器，可以實現對溫度、光照、熱度等外部信息的探測和感知，這使得機器人對環境具備一定的探測能力，可根據探測的外部信息做出一些特定的操作。

在工業生產應用的工業機器人，主要通過人工編程的方式來完成對其運動軌跡的規劃以實現高精度的控制，這類機器人被稱為固定編程式機器人。這類機器人在實際生產作業中的運動軌跡完全被預先設定，對于環境的變化極其敏感，如果在實際的工業作業中周邊環境有變化則會造成機器人的運動控制失效，其生產柔性較差。隨著圖像處理技術和機器視覺技術的發展，可以為機器人添加視覺功能來協助完成機器人的運動軌跡規劃，實現機器人運動的實時自動控制而無需人工操作或預先軌跡編程等操作。機器視覺技術給機器人帶來極大的靈活性，可以極大的提高機器人的智能化和生產效率。

機器視覺技術的發展，極大的推動了機器人技術在工業生產領域的推廣和應用。在目前的裝配制造業中，特別是直插元件的裝配作業，傳統的人工對組件的裝配逐漸被工業機器人所替代。將視覺機器人應用于PCB直插元件的裝配生產中，利用機器視覺技術和圖像處理技術分析裝配組件的特征信息，依據特征信息來完成對機器人的運動控制以實現對裝配組件的自動裝配操作，可以極大的釋放傳統人工作業的人力和物力，降低直插元件的裝配錯誤率，提高生產效率，但是現有的直插元件裝配過程中更多的是采用固定編程式機器人來完成對組件的裝配。整個裝配系統均需預先設計完備，特別是裝配組件的傳輸帶和機器人的位置關系和相對移動速度必須精準規劃，若傳輸帶的移動速度出現改變或者裝配組件的擺放位置出現差錯，則機器人的裝配操作會出現失效，這就需要一定的人工引導和實時監控來對錯誤裝配進行監控和校正。但是人工引導和糾正導致生產效率和生產質量不盡人意，所以需要一種可以自動進行裝配的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種直插元件自動裝配系統中的相機標定方法及系統，適用于多引腳電子元器件的精準插裝自動校正工作，可大幅度提高生產效率和產品質量，徹底代替繁瑣、低效的人工操作。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種直插元件自動裝配系統中的相機標定方法，包括：

在當前迭代次數下，根據當前迭代次數下標定模板圖像中所有設定特征點在世界坐標系中的坐標和所有設定特征點在圖像坐標系中的坐標，得到直插元件自動裝配系統中的相機在當前迭代次數下的內部參數和外部參數；

根據所述直插元件自動裝配系統中的相機在當前迭代次數下內部參數，計算所述直插元件自動裝配系統中的相機在當前迭代次數下的畸變參數；