[发明专利]激光打标系统的标定方法

权利要求书

1.一种激光打标系统的标定方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1，将标定板水平放置在激光可作用的打标区域；

S2，激光打标系统在标定板表面区域上进行激光打标，得到半径为的圆、线段以及线段；

S3，相机获取打标完成后的标定板表面的图像；

S4，计算所述步骤S3的图像中的圆在图像坐标系下的半径、圆心坐标和纵向分辨率；

S5，计算所述步骤S2中线段在图像坐标系下的归一化方向向量和线段在图像坐标系下的归一化方向向量；

S6，根据所述步骤S2得到的振镜坐标系下的参数，以及所述步骤S4和步骤S5中得到的图像坐标系下的参数、、、、，计算得到图像坐标系与振镜坐标系的变换参数；

其中：所述的步骤S2包括：

步骤S2-1、以振镜坐标系的原点为圆心，打标出一个半径为的圆；

步骤S2-2、在振镜坐标系下，以点和点为端点打标出第一条线段；

步骤S2-3、在振镜坐标系下，以点和点为端点打标出第二条线段；

所述的步骤S6中：计算得到图像坐标系与振镜坐标系的变换参数具体为：

。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述标定板为平坦光滑且在激光作用下能留下清晰刻印的任意物件。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤S4包括：

图像中的圆在图像坐标系下的半径是指圆半径的长度在图像上所占的像素个数；图像中的圆在图像坐标系下圆心坐标是指圆的圆心在图像上的像素坐标。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的步骤S4还包括：

步骤S4-1、对图像进行Canny边缘检测；

步骤S4-2、对边缘图像的每一个非零点，计算x和y方向的Sobel一阶导数，得到该非零点的梯度；

步骤S4-3、遍历边缘图像的每一个非零点，计算其梯度方向的直线；

步骤S4-4、计算所有直线的交点坐标，并初始化累加器，当坐标出现交点时，令累加器；

步骤S4-5、寻找累加值最大的累加器，则坐标即为圆心坐标；

步骤S4-6、对边缘图像的每一个非零点，计算与圆心坐标的距离，并初始化累加器和距离集合，当时，令累加器，同时把添加到集合中；

步骤S4-7、寻找累加值最大的累加器，则，其中表示求集合中所有元素的平均值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的步骤S5包括：

步骤S5-1、对图像进行Canny边缘检测；

步骤S5-2、初始化累加器的累加值均为0，同时初始化点集合均为空集，其中为图像的对角线的像素个数；

步骤S5-3、遍历边缘图像的每一个非零点，对于所有，计算；

步骤S5-4、寻找累加值最大的累加器，然后计算点集中的所有点与点的距离，并找到距离最大的点，计算得到：

；

步骤S5-5、寻找累加值第二大的累加器，然后计算点集中的所有点与点的距离，并找到距离最大的点，计算得到：

。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的步骤S5-3包括：

当时，令累加器，同时令加入点集中。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的步骤S6包括：

所述变换参数建立了图像坐标系与振镜坐标系的变换关系，图像坐标系上的任意点均可通过变换参数计算得到其对应的振镜坐标系下的坐标，计算方法为：

。