[发明专利]基于机器视觉定位的标定方法、介质、标定设备及系统

说明书

本发明提供一种基于机器视觉定位的标定方法、介质、标定设备及系统，所述基于机器视觉定位的标定方法包括：获取所述旋转角度和所述Mark点第一坐标；利用所述旋转角度和所述Mark点第一坐标确定旋转点第一坐标；所述旋转点第一坐标为所述旋转点于所述图像获取装置坐标系中的坐标信息，且所述旋转点于所述机电设备坐标系中的坐标为旋转点第二坐标；基于所述旋转点第一坐标和所述旋转点第二坐标，将所述图像获取装置感应范围内的点的第一坐标转换为第二坐标。本发明通过旋转点的选定，可以在大旋转半径下支持大角度旋转，从而提高标定的准确度。

技术领域

本发明属于机电控制的技术领域，涉及一种标定方法，特别是涉及一种基于机器视觉定位的标定方法、介质、标定设备及系统。

背景技术

随着工业自动化技术的不断发展，机电设备的智能程度及灵活程度大大提高，以机械手式的机器人为例，相机作为图像获取装置固定在机器人末端，机器人通过旋转法兰盘旋转中心进行旋转平移等动作。在定位纠偏应用中，相机拍摄获取的是工件在相机坐标系中的坐标。而机器人在工件抓取、放置时需使用的是机器人坐标系。因此，在大多数定位纠偏、引导类应用项目中，需要完成相机坐标系和机器人坐标系的重合，即两个坐标系的平行以及原点对齐。现有技术中通常使用12点标定进行两个坐标系的转换，将旋转中心设置在机器人的法兰盘中心。由此，相机围绕着法兰盘中心进行旋转。通过获取的坐标信息确定旋转中心在相机坐标系下的相对位置。然而，上述方法在旋转半径大的时候，由于相机拍摄或感应的视野范围较小，并不支持大角度旋转，旋转角度小又会造成法兰盘旋转中心估计不准，因此，大角度旋转与旋转中心精确估计难以权衡。

因此，如何提供一种基于机器视觉定位的标定方法、介质、标定设备及系统，以解决现有技术无法在旋转半径较大时，通过大角度旋转对旋转中心进行精确定位等缺陷，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于机器视觉定位的标定方法、介质、标定设备及系统，用于解决现有技术无法在旋转半径较大时，通过大角度旋转对旋转中心进行精确定位的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明一方面提供一种基于机器视觉定位的标定方法，应用于一标定设备，所述标定设备分别与图像获取装置和机电设备通信连接；所述图像获取装置设于所述机电设备上，且与所述机电设备的旋转部件按照预设的旋转角度信息，共同围绕一旋转点进行旋转；所述图像获取装置用于在不同的旋转角度下拍摄工件的Mark点并获取Mark点第一坐标；所述Mark点第一坐标为所述Mark点于图像获取装置坐标系中的坐标信息；所述基于机器视觉定位的标定方法包括：获取所述旋转角度和所述Mark点第一坐标；利用所述旋转角度和所述Mark点第一坐标确定旋转点第一坐标；所述旋转点第一坐标为所述旋转点于所述图像获取装置坐标系中的坐标信息，且所述旋转点于所述机电设备坐标系中的坐标为旋转点第二坐标；基于所述旋转点第一坐标和所述旋转点第二坐标，将所述图像获取装置感应范围内的点的第一坐标转换为第二坐标。

于本发明的一实施例中，所述旋转点设于所述图像获取装置的感应范围内；所述利用所述旋转角度和所述Mark点第一坐标确定旋转点第一坐标的步骤包括：将所述旋转角度为0时对应的Mark点第一坐标作为初始第一坐标；利用所述旋转角度、所述Mark点第一坐标以及所述初始第一坐标确定所述旋转点第一坐标。

于本发明的一实施例中，所述利用所述旋转角度、所述Mark点第一坐标以及所述初始第一坐标确定所述旋转点第一坐标的步骤包括：通过所述旋转角度构建系数矩阵；通过所述旋转角度、所述Mark点第一坐标以及所述初始第一坐标确定坐标向量；根据预设等量关系，将最小二乘法的求解结果作为所述旋转点第一坐标；所述预设等量关系为所述系数矩阵与所述旋转点第一坐标的乘积等于所述坐标向量。