[实用新型]一种手眼标定板装置和视觉定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及计算机视觉领域，特别是涉及一种手眼标定板装置和视觉定位系统。

背景技术

现有的机器人视觉定位系统中一般都会有两个相机，如图1中的相机5’和相机6’，相机5’用于校准器件，相机6’用于完成机器人的视觉定位。相机5’一般是固定的可以用传统的摄像机标定方法进行标定，而相机6’一般是随着机器人运动而移动的需要进行手眼标定。

上述的机器人视觉定位系统标定过程中相机5’和相机6’是分开标定的，没有很好的结合两个相机的关系去减少不必要的工作。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种高效的手眼标定板装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种手眼标定板装置，包括：

水平放置的基板，具有相互平行的上表面和下表面；

若干个圆形的大小相同的第一标定色斑，设置在基板上表面，各第一标定色斑以M×N成矩形阵列布置，其中M与N均为不小于3的整数；

若干个圆形的大小相同的第二标定色斑，设置在基板下表面，每个第一标定色斑的下方均对心设置一个第二标定色斑，所述第一标定色斑与第二标定色斑大小相同。

作为本实用新型的进一步改进，所述基板厚度为2～4cm。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一标定色斑的颜色与第一标定色斑相邻区域的颜色形成色差。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一标定色斑与第一标定色斑相邻区域形成黑白色差。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二标定色斑的颜色与第二标定色斑相邻区域的颜色形成色差。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二标定色斑与第二标定色斑相邻区域形成黑白色差。

作为本实用新型的进一步改进，所述基板上接有升降装置。

本实用新型还提供一种视觉定位系统，其采用的技术方案是：

一种视觉定位系统，包括上述的手眼标定板装置，基板的上方设有拍摄所有第一标定色斑的移动相机，基板的下方设有拍摄所有第二标定色斑的固定相机，移动相机和固定相机均与外部的上位机电性相连。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在基板的上、下表面对心设置了大小相等的第一标定色斑和第二标定色斑，通过固定相机获得第二标定色斑和第一标定色斑的世界坐标，用于移动相机的标定，不需要通过机器人控制器示教获得标定板上的圆形标志点的世界坐标，减少人为操作，能够提高精度、更自动，更高效的完成机器人视觉定位系统中移动相机的手眼标定。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是传统手眼视觉定位系统的示意图；

图2是标定板装置的示意图；

图3是本实用新型视觉定位系统的示意图。

具体实施方式

如图2所示的手眼标定板装置，包括一块水平放置的基板1，该基本具有相互平行的上表面和下表面。

在基板1的上表面设置有若干个圆形实心的第一标定色斑2，每个第一标定色斑2的大小相同，各第一标定色斑2以M×N在上表面成矩形阵列布置，其中M与N均为不小于3的整数。图示的实施例中M和N均为3，从而形成由9个第一标定色斑2所组成的九宫格形状的矩形阵列，这种3×3的矩形阵列在实验室和工厂场合较为常用；实际上，采用3×4或者3×5等其他数目的矩形阵列布置均能够满足标定的要求。

在基板1的下表面设置有若干个圆形实心的第二标定色斑3，每个第二标定色斑3的大小相同，每个第一标定色斑2的下方均对心设置一个第二标定色斑3，即将圆心相对的第一标定色斑2和第二标定色斑3圆心的连线为垂直于水平面的竖直线段。另外，第一标定色斑2与第二标定色斑3大小相同，圆心相对的第一标定色斑2与第二标定色斑3在水平面上的投影重合。

基于上述标定板装置的视觉定位系统如图3所示，其包括上述的手眼标定板装置，同时结合图2，基板1的上方设有拍摄所有第一标定色斑2的移动相机5，基板1的下方设有拍摄所有第二标定色斑3的固定相机6，移动相机5和固定相机6均与并未图示的外部的上位机电性相连。

该视觉定位系统的实施步骤如下：

步骤1、将标定板装置放于移动相机5和固定相机6之间，使两个相机都能够清晰拍摄到基板1。固定相机6能够清晰拍摄到基板1下表面的第二标定色斑3，移动相机5可以拍摄到基板1上表面的第一标定色斑2。