[实用新型]机器人视觉系统标定板

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种机器视觉领域的装置，具体是一种机器人视觉系统标定板。

背景技术

将计算机视觉技术应用于工业机器人领域、赋予机器人视觉是机器人研究的一个重要内容，其目的是要通过图像处理、图像理解，向机器人运动控制系统反馈目标或自身的状态与位置等信息。典型的应用就是利用计算机视觉技术引导机器人去抓取目标物体。

计算机视觉在机器人领域的研究与应用导致了机器人视觉的产生。机器人视觉是机器人研究领域的一个重要方向。机器人视觉(robot vision)就是使机器人具有视觉感知功能的系统。机器人视觉可以通过视觉传感器获取环境的二维图像，并通过视觉处理器进行分析和解释，进而转换为符号，让机器人能够辨识物体，并确定其位置。

要实现三维机器视觉领域的各种应用，必须首先标定摄像机。另外，如果需要得到非常精确的结果就必须进行摄像机标定。如果单单从算法的角度来提升结果的精度是没用的，因为就算可以在检测边缘时达到1/40个像素的精度，但是未标定摄像机在拍摄被测物体时镜头畸变造成的影响就可以达到几个像素，并且这种影响就算使用畸变相对较小的远心镜头时也不能忽略。

三维机器视觉领域内一个典型的应用就是机器人视觉，也就是说通过机器视觉的结果来控制机器人的动作。在这种应用中就需要进行一种额外的标定，我们称之为手眼系统标定(hand-eye calibration)，通过手眼系统标定来获得摄像机坐标系和机器人坐标系之间的位姿关系。这种标定只需要在离线的情况下标定一次，使用标定的结果可以将图像处理的结果由摄像机坐标系转换到机器人坐标系中，然后通过目标物与机器人坐标系之间的位姿关系来控制机器人的动作。

总之，为了使用摄像机得到的信息，将摄像机坐标系中的信息转换到机器人坐标系中，除了标定摄像机之外，还需要标定手眼系统，也就是确定摄像机与机器人坐标系之间的坐标转换。这就需要一种既能方便用于摄像机标定又能方便用于机器人视觉系统(手眼系统)标定的共用标定板。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种机器人视觉系统标定板，制作简单、操作简便、姿态唯一、通用性强，既可用于摄像机标定，又可用于机器人视觉系统标定的标定板。

本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括：标定板板块、分布于标定板板块上的若干标志圆点和特征标志圆点。

所述的若干标志圆点在标定板板块上为矩形阵列分布。

所述的标志圆点为黑色实心圆点。

所述的特征标志圆点常用的位置为位于标志圆点的矩形阵列的中心和/或四个边角。

所述的特征标志圆点为带有圆心标记的黑色圆环。

所述的圆心标记的形状为中心标记图案，如十字形。

所述的标定板板块上设有不对称形状的边框，该边框位于标志圆点和特征标志圆点的外部。

所述的不对称形状的边框是指：其中一角设有倒角的矩形边框。

本实用新型具有如下优点：

1.制作简单，可直接采用打印机打印标定板设计图。

2.操作简便：特征标志圆点中的圆心标记使确定标定板在机器人基础(base)坐标系中的位姿或确定标定板与机器人工具(tool)坐标系之间的位姿关系比较容易。

3.姿态唯一：边框上的倒角决定了这种标定板是一种不对称的标定板，这使机器人视觉系统的标定更容易成功。

4.通用性强：既可用于摄像机的标定，又可用于机器人视觉系统的标定。

附图说明

图1为实施例1的标定板示意图；

图2为实施例2的标定板示意图；

图3为实施例2标定过程中找到的各标志圆点和特征标志圆点的中心点分布图。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明。本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，本实施例包括：标定板板块1、分布于标定板板块1上的若干标志圆点2和特征标志圆点3。

所述的标志圆点2在标定板板块1上为矩形阵列分布。

所述的标志圆点2为黑色实心圆点。

所述的特征标志圆点3位于标志圆点2的矩形阵列的中心和四个边角。

所述的特征标志圆点3为带有圆心标记4的黑色圆环。

所述的圆心标记4的形状为十字形。