[发明专利]一种相机拍摄角标校方法、设备及存储设备

说明书

本发明提供了一种相机拍摄角标校方法、设备及存储设备，其方法包括：首先对相机进行标定，然后利用标定好的相机对工件进行图像采集，最后对采集的图像进行处理，求得工件的平面角，进而矫正相机的拍摄角度。一种相机拍摄角标校设备及存储设备，用于实现一种相机拍摄角标校方法。本发明的有益效果是：本发明所提供的技术方案能在不确定拍摄角度的情况下，快速对工件进行拍摄角度校准，以保证相机再次拍摄工件时，拍摄角度垂直于工件，从而进行后续定位。具有适用性强和工作效率高等优点。

技术领域

本发明涉及机器视觉领域，尤其涉及一种相机拍摄角标校方法、设备及存储设备。

背景技术

目前，机器视觉技术广泛应用于工业现场的各个方面。通常在流水线上，往往是利用机器视觉来自动对一些金属工件进行缺陷或者形状方面的检测。而对于一些需要精确定位目标物具体位姿的工件，则需要采用双目立体视觉来测量物体的深度。在传统的工业现场，双目相机的拍照角度，往往可以严格的设置成与工作平面垂直，因为在对目标工件进行定位时，不需要考虑因拍照角度对物体成像的影响。在摄像机垂直正对着目标物进行拍摄时，目标物的几何特征在图像中并不会出现形变这种情况，因此对目标物进行定位时就不用考虑拍照位置不确定的影响；而对于一些特殊情况，如双目相机不是固定于一处，而可能从随机的角度对目标物进行拍照，此时由于拍照角度的影响，会使得目标物的几何特征产生形变，因此在对目标物精确定位前，需要求解出目标物所在平面的姿态。

现有的双目视觉技术，在进行摄像头与工作平面安装时，基本保持两者完全垂直，因此摄像头每次进行拍照时，都能比较完美的从正面对目标物进行采集。而当摄像机拍照位姿不确定时，拍出来的目标物会产生不同程度地形变，从而给目标物定位带来一定的困难。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种相机拍摄角标校方法、设备及存储设备，一种相机拍摄角标校方法，主要包括以下步骤：

S101：采用张正友标定法对相机进行内参数标定，获得相机的内参数数据；所述相机包括左摄像头和右摄像头；所述内参数数据包括左、右摄像头的相对位姿关系矩阵；

S102：对原始工件进行添加人工纹理处理，并利用相机采集处理后的工件的图像；所述工件的图像包括左摄像头拍摄的工件左图像和右摄像头拍摄的工件右图像；

S103：根据左、右摄像头之间的相对位姿关系矩阵对工件左图像和工件右图像进行立体校正，得到校正后的工件左图像和工件右图像；

S104：根据校正后的工件左图像和工件右图像，求解获得工件图像的视差图；

S105：根据获得的视差图，求解获得工件的平面法向量；

S106：根据获得的平面法向量，对相机的拍摄角度进行调整，使左摄像头坐标系的z轴与所述平面法向量平行，完成相机拍摄角度的标校。

进一步地，在步骤S102中，采用激光点阵对工件进行照射的方法对原始工件添加人工纹理。

进一步地，在步骤S104中，根据公式(1)得到工件图像视差图：：

其中，(Δx,Δy)为视差图的像素点坐标，(u,v_r)为工件右图像坐标，(u,v_l)为工件左图像坐标。

进一步地，在步骤S105中，根据工件图像的视差图，求解获得工件的平面法向量的步骤为：

S201：对工件图像的视差图进行Blob分析，得到工件完整的Blob图；

S202：对Blob图进行边缘直线拟合，获取工件Blob图上的n条拟合直线数据；所述拟合直线数据包括各拟合直线的长度和首尾端点坐标；所述坐标为基于图像坐标系下的二维坐标；n为大于等于3的整数；