[发明专利]高精确度校准系统和方法

权利要求书

1.一种用于产生图像变换的方法，所述图像变换将校准特征映射到视觉系统的本地坐标空间中，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

使用所述视觉系统获取校准目标的第一表面和所述校准目标的第二表面的第一图像，其中，所述视觉系统包括至少一个摄像机，所述摄像机布置在不平行的光学轴，所述校准目标定位于所述摄像机的视野内，所述第一表面具有第一校准图案且所述第二表面具有第二校准图案；

从所述第一图像识别校准特征的所测量相对位置使其与摄像机的坐标系相关联；

从至少一个数据源识别校准特征的真实相对位置，所述至少一个数据源界定校准特征在所述第一校准图案和所述第二校准图案上的真实相对位置，所述数据源能够由获取所述校准目标的图像的校准视觉系统识别；以及

根据所述真实相对位置和测量相对位置产生所述图像变换，所述图像变换将所述测量相对位置变换到所述视觉系统的本地坐标空间中，并且对变换结果进行平均。

2.根据权利要求1所述的方法，其中获取所述第一图像包含所述校准目标的第三表面和所述校准目标的第四表面，所述第三表面具有第三校准图案且所述第四表面具有第四校准图案。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述视觉系统包括至少三个个摄像机，每一摄像机与其余任意两个摄像机形成三角；

其中，所述从所述第一图像识别校准特征的所测量相对位置使其与摄像机的坐标系相关联是通过所述摄像机通过三角测量进行的。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述数据源包括以下中的至少一个：（a）所述校准目标上的代码，（b）单独的打印码，或（c）由所述校准视觉系统的处理器可存取的电子数据源。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一表面和所述第二表面相隔一定距离。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述校准视觉系统是2D、2.5D和3D视觉系统中之一。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一图像是2D图像或3D图像中的至少一者。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述测量相对位置包括2D或3D坐标。

9.一种用于产生图像变换的方法，所述图像变换将校准特征映射到视觉系统的本地坐标空间中，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

使用所述视觉系统获取校准目标的第一表面的多个图像，所述第一表面具有第一校准图案，其中，所述视觉系统包括至少一个摄像机，所述摄像机布置在不平行的光学轴，所述校准目标定位于所述摄像机的视野内；

从所述多个图像中的至少一个图像识别校准特征的测量相对位置使其与摄像机的坐标系相关联；

从至少一个数据源识别校准特征的真实相对位置，所述至少一个数据源界定校准特征在所述第一校准图案上的真实相对位置，所述数据源能够由获取所述校准目标的多个图像的校准视觉系统识别；以及

根据所述真实相对位置和测量相对位置产生所述图像变换，所述图像变换将所述测量相对位置变换到所述视觉系统的本地坐标空间中，并且对变换结果进行平均。

10.根据权利要求9所述的方法，其中获取所述多个图像包含所述校准目标的第二表面，所述第二表面具有第二校准图案。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一表面和所述第二表面相隔一定距离。

12.根据权利要求9所述的方法，其中所述视觉系统包括至少三个摄像机，每一摄像机与其余任意两个摄像机形成三角；

其中，所述从所述多个图像中的至少一个图像识别校准特征的测量相对位置使其与摄像机的坐标系相关联是通过所述摄像机通过三角测量进行的。