[发明专利]一种基于阵列式特征图形的位置补偿方法和系统

权利要求书

1.一种基于阵列式特征图形的位置补偿方法，其特征在于，包括：

在带有基准圆点和参考圆点的标定板中选取四个外围的基准圆点，并依次连接构成基准四边形；

计算对应行或列的参考圆点到对应的基准边的距离；

统计所述距离的最大值作为阈值；

根据所述四个外围的基准圆点与工件对应的基准点，求解仿射变换矩阵；

对所有的参考圆点的轮廓按照所述求解得到的矩阵进行仿射变换，得到椭圆拟合中心，并对仿射变换后的轮廓轨迹进行基于圆轮廓的拟合得到圆拟合中心；

根据所述阈值，以及所述椭圆拟合中心和圆拟合中心进行位置补偿，去除定位误差，得到标定板圆拟合中心坐标；

根据所述仿射变换矩阵对位置补偿后的参考圆点进行重映射，得到补偿后的实际位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述标定板包括：

五个基准圆点和多个参考圆点，且圆点区域与背景颜色互为反色；其中，

五个基准圆点之中，其中四个外围的基准圆点的连线构成具有透视关系的四边形，作为所有参考圆点的基准，且外围的基准圆点布置在所述标定板的中心区域；第五个基准点位于下侧两个外围的基准圆点的中间位置，设置为标定板坐标系的原点，用于记录标定板的位姿信息和参考圆点的排序信息。

3.根据权利要求1或2所述的标定板，其特征在于，

所述标定板上的参考圆点以阵列式排布，各行平行，各列平行，行与列之间相互垂直，参考圆点与参考圆点间以等距离间隔。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

使用向量点积的方式计算对应行或列的参考圆点到对应的基准边的距离。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述求解仿射变换矩阵的公式如下：

其中，a_i，{i＝1,2,3,4}为旋转参数，t_x，t_y为平移参数，x,y为原图像位置，x′，y′为仿射变换后的位置。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述位置补偿包括基于距离权重的位置补偿或基于最短距离的位置补偿。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述基于距离权重的位置补偿包括：

其中，T为所述阈值，e_i为椭圆拟合中心坐标，c_i为圆拟合中心坐标，dis表示求解两点间距离，d_i表示标定板参考点中心坐标。

8.一种基于阵列式特征图形的位置补偿系统，其特征在于，包括：

基准选取模块，用于在带有基准圆点和参考圆点的标定板中选取四个外围的基准圆点，并依次连接构成基准四边形；

距离计算模块，用于计算对应行或列的参考圆点到对应的基准边的距离；

阈值统计模块，用于统计所述距离的最大值作为阈值；

矩阵求解模块，用于根据所述四个外围的基准圆点与工件对应的基准点，求解仿射变换矩阵；

中心拟合模块，用于对所有的参考圆点的轮廓按照所述求解得到的矩阵进行仿射变换，得到椭圆拟合中心，并对仿射变换后的轮廓轨迹进行基于圆轮廓的拟合得到圆拟合中心；

位置补偿模块，用于根据所述阈值，以及所述椭圆拟合中心和圆拟合中心进行位置补偿，去除定位误差，得到标定板圆拟合中心坐标；

重映射模块，用于根据所述仿射变换矩阵对位置补偿后的参考圆点进行重映射，得到补偿后的实际位置。

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序以实现如权利要求1－8任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行实现如权利要求1－8中任一项所述的方法。