[发明专利]基于工件孔心的多目视觉标定的方法、装置、介质及系统

说明书

本发明公开了一种基于工件孔心的多目视觉标定的方法、装置、介质及系统，基于工件孔心的多目视觉标定的方法，包括：获取多台相机视角下的标定板的图像数据；根据标定板的图像数据获取相机初始参数，其中，相机初始参数包括相机内参、相机外参以及相机畸变系数；获取多台相机视角下的标定工件的样本图像数据；基于标定工件的样本图像数据，转换相机初始参数所在的世界坐标系为工件坐标系，获取转换坐标系后的相机外参；基于标定工件孔心优化相机初始参数。采用该基于工件孔心的多目视觉标定的方法得到的相机初始参数泛化性高，测量工件圆孔精度高，可直接将测量结果表示在工件坐标系上，方便测量。

技术领域

本发明涉及多目视觉标定技术领域，尤其是涉及一种基于工件孔心的多目视觉标定的方法、装置、介质及系统。

背景技术

在检测测量工业中，基于工业高精度测量要求，通常采用三坐标测量机来测量。但是对于需要测量多特征点的工件，采用三坐标测量机进行测量时，需要控制三坐标测量机走点测量工件的每一个待测点，时间开销巨大，且无法满足快速测量的需求。因此采用多目视觉测量技术可实现对多特征点的工件的快速测量。

在现有技术中，基于多目视觉的工业测量技术通常使用标定板完成多相机标定，但得到的相机初始参数直接用于工业测量不能达到很高的测量精度，因此对工件的测量泛化性不高，且标定得到的相机所在世界坐标系通常为标定板平面坐标系或某一相机的相机坐标系，不方便测量。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的之一在于提出一种基于工件孔心的多目视觉标定的方法，该方法可以在快速测量的基础上，提高对标定工件的测量精度，并且可直接将测量结果表示在工件坐标系上，方便测量。

本发明的目的之二在于提出一种基于工件孔心的多目视觉标定的装置。

本发明的目的之三在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。

本发明的目的之四在于提出一种基于工件孔心的多目视觉标定的系统。

为了达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的基于工件孔心的多目视觉标定的方法，包括：获取多台相机视角下的标定板的图像数据；根据所述标定板的图像数据获取相机初始参数，其中，所述相机初始参数包括相机内参、相机外参以及相机畸变系数；获取所述多台相机视角下的标定工件的样本图像数据；基于所述标定工件的样本图像数据，转换所述相机初始参数所在的世界坐标系为工件坐标系，获取转换坐标系后的相机外参；基于标定工件孔心优化所述相机初始参数。

根据本发明实施例的基于工件孔心的多目视觉标定的方法，基于相机初始参数和标定工件的样本图像数据，将相机所在世界坐标系从某一相机坐标系转换为工件坐标系，即可以直接将测量结果表示在工件坐标系上，方便测量。基于标定工件孔心对相机初始参数进行优化处理，提升相机的检测精度，提升标定工件测量的泛化性。

在本发明的一些实施例中，获取多目视觉相机视角下的标定板的图像数据，包括：所述标定板为四方形标定板，每个所述标定板上设置有多个标记物；固定所述多台相机位置并移动所述标定板，控制所述多台相机拍照，以获取多个所述标定板的图像作为所述标定板的图像数据。

在本发明的一些实施例中，所述多台相机中任意一台相机视角下至少包括三幅标定板的图像，以及，所述任意一幅标定板图像中包括若干个所述标记物。

在本发明的一些实施例中，所述获取所述多台相机视角下的标定工件的样本图像数据，包括：获取所述标定工件的实际图像数据；对所述实际图像数据中的零件孔进行ROI(region of interest，感兴趣区域)标注，以获取标注后的图像数据；根据所述相机内参和所述相机畸变系数对所述标注后的图像数据去畸变处理以获得处理后的图像数据；在所述处理后的图像数据内，根据椭圆检测算法拟合椭圆得到椭圆中心作为所述标定工件孔心的2D观测点。