[发明专利]一种对位相机与光学装置之间位置关系的确定方法及系统

说明书

本发明揭示了一种对位相机与光学装置之间位置关系的确定方法及系统，所述方法包括：光学装置向标定相机上投图，标定相机获取投图后，处理模块记录光学装置的位置为第一标记点坐标；对位相机移动并抓取标定相机上的抓取点，处理模块记录对位相机的位置为第二标记点坐标；处理模块根据第一标记点坐标、第二标记点坐标及抓取点与标定相机的中心位置的偏中心坐标，计算出对位相机和光学装置之间的第一位置差坐标。本发明避免了对位相机直接抓取标定相机的芯片轮廓而抓取不到的问题。

技术领域

本发明涉及一种相机标定技术领域，尤其是涉及一种对位相机与光学装置之间位置关系的确定方法及系统。

背景技术

在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系，必须建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数。在大多数条件下这些参数必须通过实验与计算才能得到，这个求解参数的过程就称之为相机标定(或摄像机标定)。无论是在图像测量或者机器视觉应用中，相机参数的标定都是非常关键的环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机工作产生结果的准确性。因此，做好相机标定是做好后续工作的前提。

光学装置(如数学镜装置DMD，也可以是DMD加透镜的组合)和对位相机(如CCD相机)在工作时，相互位置关系应当保持在预设值上或者预设范围内。但是两者在运动过程中，光学装置和对位相机之间的位置关系可能会发生偏移，发生偏移的原因有多种，如装配零件、传动机构等。因此需要获取光学装置和对位相机之间的位置关系，通过计算位置变化量，根据位置变化量调整光学装置和对位相机的位置关系。

如图1所示，现有光学装置和对位相机之间的位置关系的确定方案中，有先通过光学装置在干膜上曝光出一个标记(Mark)点，得到坐标位置DMD(x₁，y₁)，再用对位相机去抓取光学装置曝光出的标记点，得到坐标位置CCD(x₂，y₂)，通过计算两个坐标位置的偏移量(CCD(x₂，y₂)－DMD(x₁，y₁))得出光学装置和对位相机之间的位置关系。但是，该方案中，需要在板上曝光图形，无法用于生产过程。

如图2所示，现有也有通过引入标定相机来代替上述板上的标记点来进行光学装置和对位相机之间位置关系的标定的。具体，先通过标定相机抓取光学装置投出的标记点位置，再用对位相机抓取标定相机的矩形芯片轮廓来确定标定相机位置，通过计算偏移量来获取光学装置与对位相机之间的位置关系。在该方案中，为了确保光学装置在标定相机上的投图的可靠性，需要在标定相机上安装光衰减片，但是安装的光衰减片会导致对位相机不易抓取标定相机的矩形芯片轮廓。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种对位相机与光学装置之间位置关系的确定方法及系统。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种对位相机与光学装置之间位置关系的确定方法，所述对位相机与光学装置的一侧设置有标定相机，所述标定相机上至少设置一个偏移标定相机的中心位置的抓取点，所述对位相机、光学装置和标定相机均连接处理模块，所述确定方法包括：

S100，光学装置向标定相机上投图，标定相机获取投图后，处理模块记录光学装置的位置为第一标记点坐标；

S200，对位相机移动并抓取标定相机上的所述抓取点，处理模块记录对位相机的位置为第二标记点坐标；

S300，处理模块根据所述第一标记点坐标、第二标记点坐标及抓取点与标定相机的中心位置的偏中心坐标，计算出对位相机和光学装置之间的第一位置差坐标。

优选地，所述确定方法还包括：