[发明专利]高精度大视场机器视觉测量与标定装置及方法

权利要求书

1.高精度大视场机器视觉测量与标定装置，其特征在于，所述高精度大视场机器视觉测量与标定装置包括工业相机(1)、相机支架(2)、图像采集卡(3)和工控机(4)，相机支架(2)与工业相机(1)固定连接，4个工业相机(1)分别位于每个视场子区域的上方，工业相机(1)的信号输出端与图像采集卡(3)的信号输入端连接，图像采集卡(3)的输出端与工控机(4)的输入端连接。

2.高精度大视场机器视觉测量与标定方法，其特征在于，所述高精度大视场机器视觉测量与标定方法的具体步骤为：

步骤一：定义多相机视场拼接时使用的坐标系；

步骤二：根据建立完成的相关坐标系，通过平面靶标确定相机坐标系之间坐标变换矩阵；

步骤三：求得相机坐标系之间的坐标变换关系后，进一步求出相机坐标系与总体世界坐标系之间变换矩阵的方法，从而实现多相机的全局标定；

步骤四：将多个相机的测量数据统一到同一个相机坐标系中，最后将该相机坐标系中的数据变换到总体世界坐标系中。

3.根据权利要求2所述的高精度大视场机器视觉测量与标定方法，其特征在于，所述定义多相机视场拼接时使用的坐标系的具体过程为：在待测目标运动平面上建立总体世界坐标系GCS，在每个相机上建立相机坐标系CCSi(i＝1,2,3,4)。

4.根据权利要求3所述的高精度大视场机器视觉测量与标定方法，其特征在于，所述通过平面靶标确定相机坐标系之间坐标变换矩阵的方法的具体过程为：首先通过靶标特征点建立CCS1、CCS2与靶标坐标系TCS之间的关系，然后确定靶标平面与图像平面之间的单应矩阵，最后确定CCS1和CCS2之间的变换矩阵。

5.根据权利要求2所述的高精度大视场机器视觉测量与标定方法，其特征在于，所述相机坐标系与总体世界坐标系之间变换矩阵的方法的具体过程为：在待测物体运动平台上放置平面靶标，靶标特征点在总体世界坐标系GCS中的坐标已知，在相机坐标系CCS1中的坐标可以计算得到，由此可确定CCS1和GCS之间的变换矩阵，同理可求得其他相机坐标系与总体世界坐标系之间的变换矩阵，从而实现对多相机的全局标定。