多相机对位纠偏的标定方法及计算机设备与流程

本发明涉及工业视觉自动化定位，尤其涉及一种多相机对位纠偏的标定方法及计算机设备。

背景技术：

1、随着生产需求的发展，伴随着制造和测量精度要求的不断提高，视觉对位平台的重要性愈发凸显，工业自动化定位引导加工设备需要精准并且快速的定位才能保证生产工艺多样性的要求，有效的提高生产效率。机器视觉对位系统涉及到ccd对位和纠偏平台对位，对位的关键是相机与纠偏平台的标定，为提高精度和节省成本，ccd通常会采用多相机实现对位，多相机的标定需要通过标定物联立在统一的坐标系下，同时需要对纠偏平台的旋转中心作标定，最后才能完成纠偏对位。

2、在现有的标定方法中，大部分标定方法是在单个相机下进行的，并且需要人工辅助，第一，需要人工预先确定多相机对应的统一坐标系，第二，标定物是人工放置到纠偏平台上，人工无法保证把标定物与平台坐标系对齐，此时会有一个微小的角度偏差，标定物角度偏差会带入多相机联合标定计算中，影响最后的纠偏精度；有部分方法，计算了标定物角度，并且通过映射方式较小角度的影响，但是这些方法通常还需要人工预先获取纠偏平台的坐标系方向和旋转方向，同时需要人工输入参数，对员工的技术要求较高且容易出错，无法做到全自动化；而现在的自动化生产中，对标定的要求是要精度高，并且无需人工设置参数。

3、也就是说，现有的标定方案无法实现全自动化，且标定精度存在不足。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述问题，提出了一种多相机对位纠偏的标定方法及计算机设备。

2、在本发明的第一部分，提供了一种多相机对位纠偏的标定方法，所述方法用于包含多个相机的纠偏系统，所述纠偏系统包括运动平台和纠偏平台，

3、所述方法包括：

4、将标定物放置在纠偏平台上，控制纠偏平台进行平移，并控制所述多个相机分别采集包含所有标定物的第一标定图像；

5、根据标定物包含的参考坐标信息和第一标定图像中标定物对应的第一图像坐标，确定多个相机之间的相对位置关系；

6、根据第一图像坐标和多个相机之间的相对位置关系进行第一次标定，获取每个相机到运动平台之间的第一映射关系；

7、针对每个相机的第一标定图像中两个点对应的参考坐标信息和第一图像坐标、以及该相机对应的相对坐标关系，在第一映射关系的基础上进行第二次标定，以获取该相机到纠偏平台的第二映射关系；

8、控制纠偏平台旋转多次，在每次旋转之后均记录所述纠偏平台对应的旋转角度信息，控制所述多个相机分别采集包含标定物的第二标定图像；

9、根据所述第二标定图像中标定物对应的第二图像坐标和第二映射关系，计算第二图像坐标对应的世界坐标，并基于计算得到的世界坐标以及对应的旋转角度信息确定纠偏平台与标定物对应的坐标系之间的符号关系；

10、根据所述符号关系和第二映射关系，确定每个相机的标定矩阵。

11、在本发明的第二部分，提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器有可执行代码，当所述可执行代码在所述处理器上运行以实现如前述第一部分所述的智能多相机对位纠偏的标定方法。

12、采用本发明实施例，具有如下有益效果：

13、采用了上述多相机对位纠偏的标定方法及计算机设备之后，对于纠偏系统，引入多个相机进行全自动的标定，具体的，将标定物放置在纠偏平台上，控制纠偏平台进行平移，并控制所述多个相机分别采集包含所有标定物的第一标定图像；根据标定物包含的参考坐标信息和第一标定图像中标定物对应的第一图像坐标，确定多个相机之间的相对位置关系；根据第一图像坐标和多个相机之间的相对位置关系进行第一次标定，获取每个相机到运动平台之间的第一映射关系；针对每个相机的第一标定图像中两个点对应的参考坐标信息和第一图像坐标、以及该相机对应的相对坐标关系，在第一映射关系的基础上进行第二次标定，以获取该相机到纠偏平台的第二映射关系；控制纠偏平台旋转多次，在每次旋转之后均记录所述纠偏平台对应的旋转角度信息，控制所述多个相机分别采集包含标定物的第二标定图像；根据所述第二标定图像中标定物对应的第二图像坐标和第二映射关系，计算第二图像坐标对应的世界坐标，并基于计算得到的世界坐标以及对应的旋转角度信息确定纠偏平台与标定物对应的坐标系之间的符号关系；根据所述符号关系和第二映射关系，确定每个相机的标定矩阵，从而完成标定。其中，利用带坐标信息的标定物，自动建立多个相机之间的相对位置关系，并且通过两次标定提高标定的精度，并且通过角度反推获取坐标系之间的角度符号，从而在实现了全自动化进行多相机标定的基础上，提高了标定精度。

技术特征：

1.一种多相机对位纠偏的标定方法，其特征用于，所述方法用于包含多个相机的纠偏系统，所述纠偏系统包括运动平台和纠偏平台，

2.根据权利要求1所述的多相机对位纠偏的标定方法，其特征用于，所述标定物位包含二维码，所述二维码包含坐标信息；

3.根据权利要求2所述的多相机对位纠偏的标定方法，其特征用于，所述根据标定物包含的参考坐标信息和第一标定图像中标定物对应的第一图像坐标，确定多个相机之间的相对位置关系的步骤，还包括：

4.根据权利要求3所述的多相机对位纠偏的标定方法，其特征用于，所述根据每一个相机中标定物对应的参考坐标信息，以及该相机到纠偏平台的运动坐标系，计算多个相机之间的相对位置关系的步骤，还包括：

5.根据权利要求1所述的多相机对位纠偏的标定方法，其特征用于，所述针对每个相机的第一标定图像中两个点对应的参考坐标信息和第一图像坐标、以及该相机对应的相对坐标关系，在第一映射关系的基础上进行第二次标定，以获取该相机到纠偏平台的第二映射关系的步骤，还包括：

6.根据权利要求5所述的多相机对位纠偏的标定方法，其特征用于，所述根据该相机在两次平移下的标定物对应的参考坐标信息和第一标定图像对应的第一图像坐标，以及所述第一映射关系，计算所述标定物到所述纠偏平台之间的夹角信息的步骤，还包括：

7.根据权利要求6所述的多相机对位纠偏的标定方法，其特征用于，所述根据所述夹角信息和该相机对应的相对坐标关系，确定该相机到纠偏平台的第二映射关系的步骤，还包括：

8.根据权利要求1所述的多相机对位纠偏的标定方法，其特征用于，所述根据所述第二标定图像中标定物对应的第二图像坐标和第二映射关系，计算第二图像坐标对应的世界坐标，并基于计算得到的世界坐标以及对应的旋转角度信息确定纠偏平台与标定物对应的坐标系之间的符号关系的步骤，还包括：

9.根据权利要求8所述的多相机对位纠偏的标定方法，其特征用于，所述根据多个相机对应的第二图像坐标对应的世界坐标中的两个世界坐标，以及该第二图像坐标对应的旋转角度信息，确定纠偏平台与标定物对应的坐标系之间的符号关系的步骤，还包括：

10.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器有可执行代码，当所述可执行代码在所述处理器上运行以实现如权利要求1至9任一所述的智能多相机对位纠偏的标定方法。

技术总结本发明实施例公开了一种多相机对位纠偏的标定方法，引入多个相机进行纠偏，将标定物放置在纠偏平台上，控制平台进行平移，并控制多个相机分别采集包含图像；根据标定物的参考坐标信息和图像中标定物对应的坐标，确定多个相机之间的相对位置关系；根据图像坐标和多个相机之间的相对位置关系进行第一次标定，针对每个相机采集的图像中两个点对应的参考坐标信息和图像坐标、以及相对坐标关系，进行第二次标定，获取相机到纠偏平台的映射关系；控制纠偏平台旋转多次，根据旋转角度信息计算确定纠偏平台与标定坐标系之间的符号关系；根据符号关系和第二映射关系，确定每个相机的标定矩阵从而完成标定。采用本发明，可以提高标定精度。技术研发人员：张孟,罗育宏,王四平,蔡磊涵,陈华炜受保护的技术使用者：深圳新视智科技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1