[发明专利]一种确定相机虚拟光轴的方法及系统

权利要求书

1.一种确定相机虚拟光轴的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、采集标定物的标定图像；其中，所述标定物上设有标定图案，所述标定图案包括至少两个已知实际距离的标定点以及至少两条相交的直线，所述直线位于所述标定图案的边缘区域；

S110、根据步骤S100中的标定图像以及标定点的实际距离计算相机光心与所述标定物所在平面的距离；

S120、根据所述标定图像的中心分别至所述标定图像中所述直线的虚拟距离计算相机光心在所述标定图案上的投影点分别至所述直线的距离，进而确定投影点的位置。

2.根据权利要求1所述的确定相机虚拟光轴的方法，其特征在于，步骤S100中还包括：

对采集到的标定图像进行进行高斯滤波去噪，然后进行灰度化处理；或者,对所采集的标定图像进行去畸变处理。

3.根据权利要求1所述的确定相机虚拟光轴的方法，其特征在于，步骤S110中还包括：

从所述标定图像中检测标定点对应的标志点，并提取所述标志点的坐标信息；

根据所述坐标信息计算所述标定图像中两个标志点的距离；

利用三角形相似原理，通过所述两个标志点的距离与对应两个标定点的实际距离、以及所述相机的焦距值计算相机光心与所述标定物所在平面的距离。

4.根据权利要求1所述的确定相机虚拟光轴的方法，其特征在于，步骤S120中还包括：

对所述标定图像进行霍夫线检测以获取所述至少两条直线对应的直线方程；

根据所述直线方程以及所述标定图像的中心的坐标分别计算所述标定图像的中心至所述两条直线的距离；

利用三角形相似原理，通过所述标定图像的中心至所述两条直线的距离与所述相机的焦距值计算所述投影点分别至标定图案中所述两条直线的实际距离。

5.根据权利要求3所述的确定相机虚拟光轴的方法，其特征在于，还包括：

以所述标定图像左上角为原点建立坐标系，提取两个所述标志点的坐标信息，记为：a(x1，y1)，b(x2，y2)，计算所述两个标志点的距离d：

6.根据权利要求4所述的确定相机虚拟光轴的方法，其特征在于,还包括：

以所述标定图像左上角为原点建立坐标系，获取所述直线在图像上的坐标，用y＝Kx+b表示获取的直线方程的通式，其中，K为直线斜率，b为常量。

7.一种将相机与物料对齐的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S200、通过权利要求1-6任一项所述的方法对相机进行标定以确定相机的主光轴的方向；

S210、将物料置于所述主光轴的方向上以使所述物料与所述相机对齐。

8.一种确定相机虚拟光轴的系统，其特征在于，包括：标定相机、标定物以及与标定相机连接的控制与处理器单元；其中，

所述标定相机用于采集所述标定物的标定图像；所述标定物上设有标定图案，所述标定图案包括至少两个已知距离的标定点以及至少两条相交的直线，所述直线位于标定图案的边缘区域；

所述控制与处理单元用于控制所述相机采集图像，并接收所述相机采集的图像，进一步对所述图像进行处理以得到相机光心与所述标定物所在平面的距离；以及，根据所述标定图像的中心至所述标定图像中两直线的虚拟距离计算所述相机光心在所述标定图案上的投影点分别至所述两直线的距离，进而确定投影点的位置。

9.根据权利要求8所述的确定相机虚拟光轴的系统，其特征在于：所述标定物设置于与所述相机的镜头相垂直的平面。

10.根据权利要求8所述的确定相机虚拟光轴的系统，其特征在于：所述标定物为白色表面标定板，所述标定图案包括有相互垂直的X-Y坐标轴，所述标定点为坐标轴上的任意两点。