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焊接机器人双目视觉系统校准测试

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-08-15 0:19:10 * 浏览: 17
用于焊接机器人的双目视觉系统的校准本文中使用的双目成像系统使用由加拿大PointGrey开发的Bumblebee2双目相机。校准模板使用自制的经典棋盘模板。整个模板由9×13个黑白块组成,每块大小为20X20mm,如图2.7所示。使用棋盘模板,使用相机拍摄具有不同放置角度的棋盘,并使用MATLAB校准工具箱计算相机校准。校准工具箱需要在校准过程中手动选择要定位的角点,并且存在一定的误差,并且还容易出现手动误差,因此需要重新开始校准过程。对于这种情况,优化的角点提取算法被添加到Extractgridcorners功能中,在校准过程中自动提取角点,减少校准的不必要误差,并提高校准速度。图2.8显示了校准程序的主界面。图2.9和图2.10显示了校准的主要过程。校准测试过程如下:1)左右摄像头用于拍摄不同放置角度的校准模板,左右摄像头分别拍摄16组校准板图片。 2)将校准工具箱文件夹放入MATLAB工作路径,运行主函数calib_gui调用校准程序。运行后,程序的主界面如图2.803所示。运行ReadImages以读取步骤1中收集的校准模板图像,如图2.9所示。提取角点,并根据灰度值的变化在场中搜索精确坐标值,并选择坐标系的原点。 5)分析每个校准板图片中的坐标值,并根据该运行程序计算摄像机的内部参数。 6)运行m文件stereo_gui,导入校准摄像机的内部参数,并进一步计算摄像机的外部参数。对于Bumblebee2双目相机,校准结果如下:左相机内部参数:焦距:fc_left = [509.58892,503.02896]主点坐标:cc_left = [317.00521,249.69552]坐标角度:angleofpixelaxes = 89.92256degrees失真系数:kc_left = [-0.16528,0.18006,-0.00176,0.00048]右相机内部参数焦距:fc_right = [509.52551,502.82896]主点坐标:cc_right = [315.99581,243.39564]坐标轴角度:angleofpixelaxes = 89.88685失真系数:kc_right = [ - 0.14844,0.14266,-0.00090,0.00065]相机外部参数:??摄像机校准建立了从三维空间WCS到成像平面二维IPC的桥梁。校准精度是决定视觉伺服控制系统精度的关键因素之一。因此,视觉系统的校准是视觉伺服控制系统中不可或缺的一步。本章主要对相机校准做了一些工作:1)分析了视觉系统中常用的ccD相机的成像原理和校准方法,并结合Bumblebee2相机的参数介绍了相机参数的校准过程,2)失真下校正小孔模型,使用经过验证的校准方法校准相机的内部和外部参数。同时,给出了视觉系统中手和眼的校准。 3)基于Matlab校准工具箱,改进校准程序,使其快速,准确,可靠。 ?