[发明专利]基于多目视觉的标定方法和装置

权利要求书

1.一种基于多目视觉的标定方法，其特征在于，包括：

将第一双目相机与第二双目相机设置为近90°交叉，其中所述近90°交叉是指交叉视角与90°的差值的绝对值小于第一设定值；

将机械臂的自定义坐标系设定为平行于所述第一双目相机的坐标系；

通过机械臂的执行器夹持一标定物，控制机械臂在空间移动相互平行的三个二维平面,每个平面包含nxn的点阵，n为不小于3的整数；

通过所述第一双目相机和所述第二双目相机获分别在每个点位获取所述标定物顶点的空间坐标，设定机械臂坐标为(X_arm,Y_arm,Z_arm)，第一双目相机的坐标系为(X_cam_A,Y_cam_A,Z_cam_A)，所述第二双目相机的坐标系为(X_cam_B,Y_cam_B,Z_cam_B)，且存在,X_arm平行于X_cam_A,Y_arm平行于Y_cam_A,Z_arm平行于Z_cam_A；

根据所述第一双目相机、所述第二双目相机在每个点位所获取的标定物的顶点坐标和机械臂的真实移动点阵坐标，分别得到所述第一双目相机和所述第二双目相机自身相对于机械臂的RT坐标转换矩阵(RT_A,RT_B)；

对所述RT坐标转换矩阵(RT_A,RT_B)进行交叉迭代补偿，得到补偿后的变换矩阵(RT_A’和RT_B’)；

通过RT_A’得到机械臂的第一世界坐标系(X_real_A,Y_real_A,Z_real_A),通过RT_B’得到机械臂的第二世界坐标系(X_real_B,Y_real_B,Z_real_B)，将所述第一世界坐标系(X_real_A,Y_real_A,Z_real_A)和所述第二世界坐标系(X_real_B,Y_real_B,Z_real_B进行融合得到手眼标定识别坐标(X_real_A,Y_real_B,Z_real_A)；

其中，所述对所述RT坐标转换矩阵(RT_A,RT_B)进行交叉迭代补偿，得到补偿后的变换矩阵(RT_A’和RT_B’)包括：

步骤a：分别根据所述第一双目相机和所述第二双目相机的RT坐标转换矩阵生成机械臂的世界坐标系坐标点：

根据所述第一双目相机的坐标转换矩阵生成第一世界坐标系(X_real_A,Y_real_A,Z_real_A)，

根据所述第二双目相机的坐标转换矩阵生成第二世界坐标系(X_real_B,Y_real_B,Z_real_B)，

假定所述第一双目相机的Y为自身光轴方向，且存在误差，所述第二双目相机和所述第一双目相机成近90°交叉,所述第二双目相机的X为自身光轴方向，且存在误差；.

步骤b：将(X_real_B,Y_real_B,Z_real_B)通过RT_A转换为所述第一双目相机的像机坐标系(X_cam_B2A,Y_cam_B2A,Z_cam_B2A)；

步骤c：将原始(X_cam_A,Y_cam_A,Z_arm_A)中存在误差的光轴方向Y_cam替换为所述第二双目相机的转换后的Y_cam_B2A，并再次求得RT_A`；通过RT_A`求得世界坐标系下(X_real_A`,Y_real_A`,Z_real_A`)；

步骤d：将(X_real_A`,Y_real_A`,Z_real_A`)通过RT_B转换为所述第二双目相机的像机坐标系(X_cam_A2B,Y_cam_A2B,Z_cam_A2B)；

步骤e：将原始(X_cam_B,Y_cam_B,Z_arm_B)中存在误差的光轴方向Y_cam,替换为所述第一双目相机的转换后的Y_cam_A2B，并再次求得RT_B`；通过RT_B`求得世界坐标系下(X_real_B`,Y_real_B`,Z_real_B`)；

步骤f：重复步骤b至e直至修正后的RT_A’,RT_B’的变化增量小于第二设定值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定物为自发光物体。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述自发光物体为自发光绿色圆锥体。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当双目相机的数目大于2个时，将任意两个双目相机分别作为所述第一双目相机和所述第二双目相机，采用权利要求1所述的方法进行两两迭代补偿。