[发明专利]振镜加工中的相机标定系统和方法

说明书

本发明公开了振镜加工中的相机标定系统和方法。该系统包括：传送平台，传送平台配置成在标定方向上运动；龙门，龙门设置在传送平台上方并且具有在与标定方向垂直的方向上彼此相对的第一端和第二端；一个或多个相机，一个或多个相机布置成沿着标定方向与龙门间隔期望的距离，且被配置用于捕捉传送平台上的工件的图像；一个或多个振镜头，一个或多个振镜头设置在龙门上并朝向传送平台，其中一个或多个振镜头在龙门的第一端与第二端之间移动使得每一个振镜头能够针对一个或多个相机中的每一个相机而在工件上标记8个或更多个标定点；以及控制器，控制器被配置用于根据该8个或更多个标定点来计算相应的相机坐标系与振镜坐标系之间的对应关系。

技术领域

本公开涉及振镜切割加工的领域，且更具体地涉及振镜加工中的相机标定系统和方法。

背景技术

目前，振镜切割加工系统中的相机标定方式大多利用标定靶或者利用棋盘格来进行识别标定，但是这些都是在X、Y轴较完整的系统中，相机可以实现与振镜头的完全相对移动，从而获得几组不同的世界坐标值和像素坐标值以导出相机坐标系与振镜坐标系之间的关系。

然而，在传送平台的场景中，无论是线性的还是非线性的传送平台，此场景都是流水线式的重复加工。在这样的场景中，事实上并不存在精确的Y轴，而只能获取相应的X轴位置，因此传统的标定方式不适用于传送平台的场景。

此外，在振镜加工过程中，无限幅面(IFOV)是有利的。为了扩大振镜加工的幅面，一种方法是增加振镜头的数量。以这样的方式，虽然效率有所提升，但也大大增加了成本。另一种方法是利用一个较大幅面的平台将需要加工的工件区域移动到振镜头下方。但是，这种工件平台移动起来比较慢，且越大的平台成本越高。并且，振镜光斑运动为匀速沿着轨迹的运动，而平台运动存在伺服极限参数的限制，例如最大Jerk(加速度的导数)、最大加速度、最大速度。最重要的是，此类较大幅面工件平台并不适用于传送平台流水线式的加工场景。

因此，本领域需要一种能够适用于传送平台加工场景的相机标定系统和方法。

发明内容

为了解决现有技术中的上述和/或其他问题中的一个或多个问题，本发明将振镜头可移动地设置在龙门上使得能够获得传送平台加工场景中的精确的Y轴位置并且能够实现单Y轴的IFOV无限幅面加工。

在本发明的第一方面中，提供了一种相机标定系统。该相机标定系统可以包括：传送平台，所述传送平台被配置成在标定方向上运动；龙门，所述龙门设置在所述传送平台上方并且具有在与所述标定方向垂直的方向上彼此相对的第一端和第二端；一个或多个相机，所述一个或多个相机布置成沿着所述标定方向与所述龙门间隔期望的距离，且被配置用于捕捉所述传送平台上的工件的图像；一个或多个振镜头，所述一个或多个振镜头设置在所述龙门上并朝向所述传送平台，其中所述一个或多个振镜头在所述龙门的所述第一端与所述第二端之间移动使得每一个振镜头能够针对所述一个或多个相机中的每一个相机而在所述工件上标记8个或更多个标定点；以及控制器，所述控制器被配置用于根据所述图像中的所述8个或更多个标定点来计算相应的相机坐标系与振镜坐标系之间的对应关系。

在一个或多个实施例中，所述相机标定系统可以只包括1个振镜头。

在一个或多个实施例中，所述移动可以包括直线地移动或非直线地移动。

在一个或多个实施例中，所述8个或更多个标定点可以呈随机排列或规则排列。

在一个或多个实施例中，所述8个或更多个标定点可以是呈矩阵排列的9个标定点。

在一个或多个实施例中，所述传送平台可以具有位置校准器。在优选的实施例中，所述位置校准器可以是定位凹槽。