[发明专利]一种激光视觉焊缝跟踪系统及标定方法

摘要

本发明公开了一种激光视觉焊缝跟踪系统及标定方法，标定时，利用图像处理技术获取一一对应的像素坐标和世界坐标，通过薄板样条插值方法，获取其转换关系从而实现焊缝跟踪系统的标定；实现该方法的系统是通过高精度三轴运动控制平台将焊缝跟踪传感器固定在三轴运动控制平台上，调整标准焊缝的位姿，使其水平位姿与传感器的激光平面垂直；本发明实现过程中，与以往分为两个步骤的标定方法相比，明显减少了标定的过程与步骤，减少了传感器标定步骤以及明显避免了滤波片对相机内参的影响，提高了效率和精度，同时基本无人工交互，自动化程度高，无需采用标定板等辅助工具，其中无高维矩阵运算，计算量小，标定精度高。减少了误差，简单实用快捷高效。

主权项

1.一种激光视觉焊缝跟踪系统的标定方法，其特征在于具体步骤如下：(1)将焊缝特征点和激光视觉焊缝跟踪系统的三轴运动控制平台进行零点校准；(2)三轴运动控制平台在合适的范围内进行运动，选择采集数据的参数，三轴运动控制平台根据参数进行采集；采集的数据包括焊缝特征点的图像坐标和三轴运动控制平台的世界坐标，保存上述的图像坐标和世界坐标数据作为样本数据；(3)步骤(2)中的样本数据采集完成后，需要进行数据检验；检验数据的稳定性，对于同一点的数据需要采集20次，计算这20次数据的均方根误差，若均方根误差小于0.025，则代表样本数据正确，否则需要重新采集；(4)进行实际测量时，将采集到的样本数据作为控制点，基于薄板样条插值法进行Block划分，计算每个Block的参数并保存；(5)此时，获得世界坐标关于图像坐标的关系，即每次提取出的图像坐标，通过计算获取该图像坐标的Block，并在该Block内根据采集的数据点进行插值获取世界坐标。