[发明专利]一种基于显微检测机台的多镜头联合标定方法和装置

说明书

本发明公开了一种基于显微检测机台的多镜头联合标定方法，包括：由基准镜头对标定物拍照得到第一标定物图像；由标定镜头对标定物拍照得到第二标定物图像，根据两者图像在其对应的图像坐标系中的位置信息分别得到第一偏移坐标和第二偏移坐标；第二偏移坐标与第一偏移坐标的差值小于第一预设阈值时，输出标定镜头在世界坐标系中的标定坐标；根据基准坐标和标定坐标计算得到标定镜头相对于基准镜头在世界坐标系中的补偿值。其可以解决联合标定时难以实现标定物的多个特征被每个镜头同时获取，无法进行准确标定的问题。

技术领域

本发明涉及显微检测技术领域，尤其涉及到一种基于显微检测机台的多镜头联合标定方法和一种基于显微检测机台的多镜头联合标定装置。

背景技术

随着现代生活和制造业对检测要求的不断提高，检测系统也越来越复杂，往往一个系统里包含多个2D检测端。除此以外，随着被测物高度和深度信息在检测里的地位越来越重要，往往3D信息检测端也会被加入系统。即检测系统是可能包含一个或多个2D检测端、一个或多个3D检测端的系统(以下简称2D3D检测系统)。

针对2D3D检测系统的联合标定，现有的方法基本为：找一个尺寸足够大特征足够多的标定物，使其多个特征同时出现在2D3D检测系统的所有探头的视野内，并进行转换矩阵的计算。然而，由于显微检测的2D3D检测系统视野小、景深小、垂直拍摄、工作距离短的特点，难以实现多个特征同时出现在2D3D检测系统的所有探头的视野内。而且即便勉强实现，该种方法对标定物的尺寸和精度的高要求，其代价也非常昂贵，且复用性低。因此提出一种低成本且简单的方案来实现显微检测机台的2D3D检测系统的联合标定是当前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于显微检测机台的多镜头联合标定方法与装置，其可以解决联合标定时难以实现标定物的多个特征被每个镜头同时获取，无法进行准确标定的问题。

具体的，本发明实施例提供了一种基于显微检测机台的多镜头联合标定方法，包括：由基准镜头对处于视野范围内的标定物拍照得到第一标定物图像；根据所述第一标定物图像在第一图像坐标系中的位置信息计算得到第一偏移坐标并输出所述基准镜头在世界坐标系中的基准坐标；由标定镜头对所述标定物拍照得到第二标定物图像，根据所述第二标定物图像在第二图像坐标系中的位置信息计算得到第二偏移坐标；所述第二偏移坐标与所述第一偏移坐标的差值小于第一预设阈值时，输出所述标定镜头在所述世界坐标系中的标定坐标；根据所述基准坐标和所述标定坐标计算得到所述标定镜头相对于所述基准镜头在所述世界坐标系中的补偿值。

在本发明的一个实施例中，所述基于显微检测机台的多镜头联合标定方法还包括：所述第二偏移坐标与所述第一偏移坐标的差值不小于第一预设阈值时，控制所述标定镜头移动，直至所述第二偏移坐标与所述第一偏移坐标的差值小于所述第一预设阈值后输出所述标定坐标。

在本发明的一个实施例中，所述多镜头联合标定方法还包括：由所述基准镜头和所述标定镜头分别通过对应的标定板进行内参和外参的矩阵标定得到其拍摄物在所述世界坐标系中的坐标与在所述图像坐标系中坐标转换的单应矩阵；所述第一偏移坐标和所述第二偏移坐标由所述位置信息根据所述单应矩阵换算得到。

在本发明的一个实施例中，所述基准镜头为二维镜头，在所述输出所述基准镜头在所述世界坐标系中的基准坐标之前还包括：控制所述基准镜头移动直至得到图像清晰度最佳时的第一清晰度。

在本发明的一个实施例中，所述标定镜头为二维镜头，在所述输出所述标定镜头在所述世界坐标系中的标定坐标之前还包括：判断所述第一清晰度与所述标定镜头拍摄图像的第二清晰度之间的差值是否小于第二预设阈值，若判断为是，则输出所述标定坐标，若判断为否，则继续控制所述标定镜头移动直至两者差值小于所述第二预设阈值。

在本发明的一个实施例中，所述第一清晰度和所述第二清晰度分别为所述第一标定物图像和所述第二标定物图像的边界过渡区域的像素个数；所述第一清晰度由移动所述基准镜头拍摄的所述像素个数最小时得到。