本發(fā)明涉及機(jī)器人單目視覺(jué)引導(dǎo)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)器人單目視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)的標(biāo)定方法。
背景技術(shù)：
：機(jī)器視覺(jué)是人工智能正在快速發(fā)展的一個(gè)分支。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，機(jī)器視覺(jué)就是用機(jī)器代替人眼來(lái)做測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是通過(guò)機(jī)器視覺(jué)產(chǎn)品將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專(zhuān)用的圖像處理系統(tǒng)，得到被攝目標(biāo)的形態(tài)信息，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)；圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作。隨著工業(yè)4.0的推進(jìn)，工廠自動(dòng)化的進(jìn)程正在加速中，工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)線上發(fā)揮了巨大作用，機(jī)器視覺(jué)與圖像處理技術(shù)是機(jī)器人與工業(yè)作業(yè)環(huán)境順利交互的基礎(chǔ)，能夠處理大量的信息，成為機(jī)器人最重要的感知功能。機(jī)器人視覺(jué)引導(dǎo)技術(shù)在自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)中的作用日益重要，其中，在工廠環(huán)境中的零件自動(dòng)識(shí)別與分揀的應(yīng)用中，視覺(jué)引導(dǎo)技術(shù)起到了關(guān)鍵作用，機(jī)器人利用其視覺(jué)功能對(duì)待分揀的零件進(jìn)行自動(dòng)定位，找出其的相對(duì)于機(jī)器人的空間位置，然后將定位信息傳遞給機(jī)械臂，從而進(jìn)行抓取。機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的標(biāo)定，目的是找出固定于機(jī)械臂上的相機(jī)的圖像坐標(biāo)系和機(jī)器人坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系，是機(jī)器人視覺(jué)引導(dǎo)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)之一。申請(qǐng)?zhí)枮?01410371760.3的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的快速標(biāo)定方法，其采用的技術(shù)方案具體包括：步驟一、設(shè)置標(biāo)定板，標(biāo)定板上設(shè)置多個(gè)用于視覺(jué)系統(tǒng)感應(yīng)的預(yù)置點(diǎn)，對(duì)標(biāo)定板建立坐標(biāo)；步驟二、機(jī)械手設(shè)置一個(gè)用于標(biāo)定機(jī)械手移動(dòng)的感應(yīng)點(diǎn)；根據(jù)預(yù)置點(diǎn)的位置設(shè)置機(jī)械手的移動(dòng)規(guī)則，機(jī)械手受處理器控制，使得機(jī)械手每次移動(dòng)后感應(yīng)點(diǎn)均位于預(yù)置點(diǎn)的上方；步驟三、機(jī)械手開(kāi)始移動(dòng)，同時(shí)相機(jī)對(duì)機(jī)械手進(jìn)行圖像拍攝，視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)顯示窗口劃分坐標(biāo)，同時(shí)計(jì)算感應(yīng)點(diǎn)在相機(jī)窗口中的坐標(biāo)軌跡；步驟四、機(jī)械手移動(dòng)至其中一個(gè)預(yù)置點(diǎn)，暫停t秒；視覺(jué)系統(tǒng)保存此時(shí)感應(yīng)點(diǎn)在顯示窗口的坐標(biāo)信息，同時(shí)保存預(yù)置點(diǎn)的坐標(biāo)信息；步驟五、多次重復(fù)步驟三、四，獲得多個(gè)感應(yīng)點(diǎn)在顯示窗口的坐標(biāo)信息(x1、y1)、(x2、y2)、(x3、y3)……(xn、yn)，以及對(duì)應(yīng)的多個(gè)預(yù)置點(diǎn)的坐標(biāo)信息(x1、y1)、(x2、y2)、(x3、y3)……(xn、yn)；步驟六、建立感應(yīng)點(diǎn)和預(yù)置點(diǎn)的坐標(biāo)映射關(guān)系，求得轉(zhuǎn)換矩陣，得到機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的坐標(biāo)與機(jī)械手坐標(biāo)系統(tǒng)的坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系，完成視覺(jué)系統(tǒng)的坐標(biāo)標(biāo)定。目前的機(jī)器人視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)的標(biāo)定方法存在標(biāo)定過(guò)程復(fù)雜、花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，為了在實(shí)際場(chǎng)景中快速標(biāo)定，本發(fā)明提供了一種機(jī)器人單目視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)的自動(dòng)標(biāo)定裝置，用于與標(biāo)定板配合以確定機(jī)器人的機(jī)械臂末端與固定在所述機(jī)械臂上的相機(jī)間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換關(guān)系，該裝置包括：機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊，用于連接所述機(jī)械臂的控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述機(jī)械臂的控制；相機(jī)通信模塊，用于連接所述相機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)與所述相機(jī)間的數(shù)據(jù)交互；圖像采集模塊，用于管理所述機(jī)械臂在標(biāo)定時(shí)的運(yùn)動(dòng)，并且采集所述相機(jī)拍攝的標(biāo)定板圖像；相機(jī)標(biāo)定模塊，其調(diào)用所述圖像采集模塊中的標(biāo)定板圖像集，據(jù)此生成相應(yīng)的相機(jī)內(nèi)參、外參和鏡頭畸變系數(shù)；手眼標(biāo)定模塊，其調(diào)用所述圖像采集模塊中的標(biāo)定板圖像集以及所述相機(jī)標(biāo)定模塊中相應(yīng)的相機(jī)內(nèi)參、外參和鏡頭畸變系數(shù)，計(jì)算得到相機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)械臂末端坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系；以及交互界面，用于與所述自動(dòng)標(biāo)定裝置的人機(jī)交互；并且所述標(biāo)定板設(shè)置有棋盤(pán)格圖案。進(jìn)一步地，所述圖像采集模塊在標(biāo)定中的操作包括：接收預(yù)設(shè)的若干個(gè)機(jī)械臂狀態(tài)，其限定相應(yīng)的拍攝位置；在機(jī)械臂依次運(yùn)動(dòng)到各拍攝位置時(shí)，指令相機(jī)拍攝并接收拍攝到的標(biāo)定板圖像。進(jìn)一步地，將所述圖像采集模塊采集的標(biāo)定板圖像通過(guò)所述交互界面顯示。進(jìn)一步地，所述相機(jī)標(biāo)定模塊在標(biāo)定中的執(zhí)行內(nèi)容包括：調(diào)用所述圖像采集模塊得到的標(biāo)定板圖像集；提取每幅標(biāo)定板圖像中，標(biāo)定板角點(diǎn)在圖像中的像素位置；保存角點(diǎn)位置信息；根據(jù)角點(diǎn)位置信息和標(biāo)定板參數(shù)，利用張氏標(biāo)定法進(jìn)行相機(jī)標(biāo)定，得到該標(biāo)定板圖像的相機(jī)內(nèi)參、外參和畸變系數(shù)。進(jìn)一步地，所述交互界面設(shè)置有自動(dòng)完成所述相機(jī)標(biāo)定模塊執(zhí)行內(nèi)容的選項(xiàng)。進(jìn)一步地，所述手眼標(biāo)定模塊在標(biāo)定中的執(zhí)行內(nèi)容包括：調(diào)用所述圖像采集模塊中的3幅標(biāo)定板圖像作為一組；調(diào)用所述相機(jī)標(biāo)定模塊中該組中的3幅標(biāo)定板圖像的外參，以及對(duì)應(yīng)的機(jī)械臂6維狀態(tài)，將機(jī)械臂狀態(tài)轉(zhuǎn)化成4*4的矩陣，從而建立一組計(jì)算數(shù)據(jù)；根據(jù)該組計(jì)算數(shù)據(jù)，建立機(jī)械臂末端旋轉(zhuǎn)量、平移量，以及相應(yīng)的標(biāo)定板圖像的旋轉(zhuǎn)量、平移量之間的關(guān)系；計(jì)算旋轉(zhuǎn)變換轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)角，以及手眼參數(shù)的旋轉(zhuǎn)量和平移量，從而獲得基于該組計(jì)算數(shù)據(jù)的手眼標(biāo)定結(jié)果。進(jìn)一步地，建立多組計(jì)算數(shù)據(jù)并分別獲得相應(yīng)的多個(gè)手眼標(biāo)定結(jié)果，剔除顯著偏離平均量的值，并對(duì)剩余的值求平均值。進(jìn)一步地，所述多組計(jì)算數(shù)據(jù)中所涉的標(biāo)定板圖像各不相同。進(jìn)一步地，所述多組計(jì)算數(shù)據(jù)中所涉的標(biāo)定板圖像遍歷所述圖像采集模塊中的標(biāo)定板圖像集。進(jìn)一步地，所述交互界面設(shè)置有自動(dòng)完成所述手眼標(biāo)定模塊執(zhí)行內(nèi)容的選項(xiàng)。本發(fā)明具有以下有益效果：1、能夠快速、準(zhǔn)確、自動(dòng)地求得機(jī)器人單目視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)中相機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)械臂末端坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系；2、實(shí)現(xiàn)過(guò)程自動(dòng)化，在獲得標(biāo)定板圖像集后，可以自動(dòng)獲得相機(jī)參數(shù)和手眼參數(shù)，簡(jiǎn)單易用；3、利用標(biāo)定板圖像集與相對(duì)應(yīng)的機(jī)械臂狀態(tài)，計(jì)算得到多組手眼矩陣，并對(duì)這些手眼矩陣進(jìn)行優(yōu)化。以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。附圖說(shuō)明圖1是機(jī)器人單目視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定時(shí)的裝置示意圖；圖2是本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理流程圖；圖4示出圖2中圖像采集模塊采集的定位板圖像集；圖5示出圖2中相機(jī)標(biāo)定模塊的角點(diǎn)提取畫(huà)面；圖6示出圖2中相機(jī)標(biāo)定模塊的相機(jī)標(biāo)定結(jié)果畫(huà)面；圖7示出圖2中手眼標(biāo)定模塊的手眼標(biāo)定結(jié)果畫(huà)面。具體實(shí)施方式在本發(fā)明的實(shí)施方式的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。附圖為原理圖或者概念圖，各部分厚度與寬度之間的關(guān)系，以及各部分之間的比例關(guān)系等等，與其實(shí)際值并非完全一致。本實(shí)施例針對(duì)的機(jī)器人單目視覺(jué)系統(tǒng)在標(biāo)定中的裝置構(gòu)成如圖1所示，相機(jī)1固定于機(jī)械臂2的末端，標(biāo)定板3置于相機(jī)1下方，標(biāo)定板3在圖像采集過(guò)程中保持不動(dòng)。在依靠視覺(jué)功能進(jìn)行機(jī)械臂引導(dǎo)的工業(yè)環(huán)境中，為提高標(biāo)定的準(zhǔn)確性，標(biāo)定板3與相機(jī)1的物距，應(yīng)與目標(biāo)和相機(jī)的物距相近；標(biāo)定板3采用棋盤(pán)格圖案。本實(shí)施例中，視覺(jué)系統(tǒng)標(biāo)定的目的是確定相機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)械臂末端坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，即求出手眼轉(zhuǎn)換矩陣。手眼轉(zhuǎn)換關(guān)系是求取圖像像素坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系之間轉(zhuǎn)換關(guān)系的必不可少的一部分。如圖2所示，本實(shí)施例的一種機(jī)器人單目視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)的自動(dòng)標(biāo)定裝置包括機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊、相機(jī)通信模塊、圖像采集模塊、相機(jī)標(biāo)定模塊、手眼標(biāo)定模塊和交互界面，其中機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊用于連接機(jī)械臂的控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械臂的控制；相機(jī)通信模塊，用于連接相機(jī)，從而可以控制相機(jī)進(jìn)行拍攝以及采集拍攝的圖像；通過(guò)機(jī)械臂驅(qū)動(dòng)模塊和相機(jī)通信模塊實(shí)現(xiàn)了對(duì)于外部裝置(機(jī)械臂和相機(jī))的控制和信息交互；交互界面用于裝置的人機(jī)交互。圖3示出了圖2中系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理流程，以下進(jìn)一步詳述。圖像采集模塊的處理流程包括：設(shè)計(jì)得到機(jī)械臂的n個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，將這n個(gè)機(jī)械臂狀態(tài)輸入圖像采集模塊中(可通過(guò)交互界面或特定文件形式的導(dǎo)入)。機(jī)械臂圍繞標(biāo)定板按照既定的狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，在既定的n個(gè)位置停下，相機(jī)依次拍攝得到相應(yīng)的標(biāo)定板圖像。在設(shè)置機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，要使得機(jī)械臂末端所處位置拍攝的標(biāo)定板的角點(diǎn)均在圖像范圍內(nèi)，在整個(gè)拍攝過(guò)程中，標(biāo)定板需在一個(gè)位置固定不動(dòng)。為了使得拍攝的標(biāo)定板圖像遍歷圖像視野范圍的各個(gè)角落和呈現(xiàn)多角度的狀態(tài)，在設(shè)計(jì)機(jī)械臂狀態(tài)時(shí)，盡可能包括平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在本實(shí)施例的交互界面中，設(shè)置了“自動(dòng)標(biāo)定拍圖”鍵，從而可以一鍵點(diǎn)擊來(lái)完成標(biāo)定板圖像采集功能，點(diǎn)此鍵后能夠使機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)到既定位置，然后通過(guò)相機(jī)通信模塊發(fā)送一個(gè)信號(hào)給相機(jī)，相機(jī)拍攝標(biāo)定板圖像，并通過(guò)與相機(jī)通信模塊建立的連接回傳圖像，由圖像采集模塊接收，上述位置拍攝完成后機(jī)械臂就運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)既定位置，直到完成拍攝n幅標(biāo)定板圖像?！白詣?dòng)標(biāo)定拍圖”的實(shí)現(xiàn)步驟如下：(1)導(dǎo)入設(shè)計(jì)得到的n個(gè)機(jī)械臂狀態(tài)；(2)與相機(jī)建立通訊；(3)機(jī)械臂每運(yùn)動(dòng)到一個(gè)位置，給相機(jī)發(fā)送拍照指令，拍攝的照片保存在既定路徑下，拍完后反饋給機(jī)械臂，機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)到下一個(gè)位置，直至遍歷完n個(gè)狀態(tài)。圖4是顯示與交互界面的標(biāo)定板圖像集，其中拍攝標(biāo)定板圖像所使用的機(jī)械臂狀態(tài)如下(以前19幅圖像為例)："(0,0.6,0.6,0,3.1416,0)",//originalpositionvector"(0,0.6,0.6,-0.0524,3.0892,0)",//1st"(0,0.6,0.6,-0.08,3.0892,0)",//2st"(0,0.6,0.6,-0.0524,3.1416,0)",//3rd"(0,0.6,0.6,-0.1,3.1416,0)",//4rd"(0,0.6,0.6,-0.0524,3.1940,0)",//5th"(0,0.6,0.6,-0.0524,3.1940,0.1)",//6th"(0,0.6,0.6,0.0524,3.1940,0)"http://7th"(0,0.6,0.6,0.07,3.1940,0)"http://8th"(0,0.6,0.6,0.0524,3.1416,0)",//9rd"(0,0.6,0.6,0.06,3.0892,0.12)",//10th"(0,0.6,0.6,0,3.0892,0)",//11th"(0,0.6,0.6,0,3.1067,0)",//12th"(0,0.6,0.6,0.02,3.04,0.03)"http://13th"(0,0.6,0.6,0,3.1765,0)",//14th"(0,0.6,0.6,0,3.1940,0)",//15th"(0,0.6,0.6,0.09,3.17,0.04)"http://16th"(0,0.6,0.6,0.0349,3.1416,0)",//17th"(0,0.6,0.6,0.0349,3.1940,0)",//18th其中，對(duì)于每一個(gè)機(jī)械臂狀態(tài)，前三個(gè)量為機(jī)械臂末端相對(duì)于基坐標(biāo)系的平移量(米)，后三個(gè)量為機(jī)械臂末端相對(duì)于基坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)量(弧度)。相機(jī)標(biāo)定模塊的處理流程包括：使用圖像采集模塊得到的標(biāo)定板圖像集，進(jìn)行相機(jī)標(biāo)定，獲得相機(jī)的內(nèi)參、外參和鏡頭畸變系數(shù)，并可對(duì)相機(jī)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。標(biāo)定方法是把相機(jī)對(duì)焦到棋盤(pán)格標(biāo)定板上，棋盤(pán)格尺寸已知，通過(guò)不同角度觀察標(biāo)定板，通過(guò)每個(gè)標(biāo)定板圖像計(jì)算相機(jī)的內(nèi)參、畸變系數(shù)和相機(jī)相對(duì)標(biāo)定板的相對(duì)位置(即外參)。通過(guò)得到的相機(jī)內(nèi)參和外參，對(duì)標(biāo)定板的角點(diǎn)進(jìn)行重新投影計(jì)算，得到新的投影點(diǎn)，計(jì)算新舊投影點(diǎn)之間的誤差，以此對(duì)相機(jī)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。每次相機(jī)標(biāo)定至少需要3張標(biāo)定板圖像，為提高標(biāo)定精度，可使用了多張標(biāo)定板圖像。在本實(shí)施例的交互界面中，設(shè)置了“自動(dòng)相機(jī)標(biāo)定”鍵或“一鍵標(biāo)定”鍵，從而一鍵實(shí)現(xiàn)相機(jī)標(biāo)定功能。同樣地，也可以在交互界面設(shè)置手動(dòng)標(biāo)定，若使用手動(dòng)標(biāo)定，可將交互界面進(jìn)一步設(shè)置為，在標(biāo)定板圖像集中手動(dòng)選擇圖像，然后可選擇手動(dòng)角點(diǎn)提取或自動(dòng)角點(diǎn)提取，每完成一幅圖像的角點(diǎn)提取，點(diǎn)擊“確定保存”鍵，保存角點(diǎn)信息，達(dá)到一定的角點(diǎn)數(shù)量后，點(diǎn)擊“開(kāi)始標(biāo)定”鍵完成相機(jī)標(biāo)定。若使用自動(dòng)標(biāo)定，則直接點(diǎn)擊“自動(dòng)相機(jī)標(biāo)定”鍵或“一鍵標(biāo)定”鍵，一鍵獲得相機(jī)內(nèi)參、外參和鏡頭畸變系數(shù)。在開(kāi)始標(biāo)定之前，首先在交互界面上輸入標(biāo)定板的參數(shù)，如圖5所示，“自動(dòng)相機(jī)標(biāo)定”(或“一鍵標(biāo)定”)的實(shí)現(xiàn)步驟如下：(1)調(diào)用圖像采集模塊中的標(biāo)定板圖像集；(2)提取每幅標(biāo)定板圖像中標(biāo)定板的角點(diǎn)在圖像中的像素位置；(3)依次分別保存角點(diǎn)信息；(4)調(diào)用保存的角點(diǎn)位置和標(biāo)定板參數(shù)，利用張氏標(biāo)定法進(jìn)行相機(jī)標(biāo)定，得到相機(jī)內(nèi)參、外參和畸變系數(shù)；(5)將相機(jī)內(nèi)參和畸變系數(shù)輸出，顯示到交互界面。本實(shí)施例中，如圖6所示，輸出顯示的內(nèi)參矩陣為：畸變系數(shù)為：[-0.0810.3860.0020.0030.787]并且得到相機(jī)外參19組，以下列舉前3幅圖像的外參：圖片00002.22137690.724030-2.20741262.7801060.045742701.358154圖片0001-2.20083889.2148132.1813226.6113850.033931709.175293圖片0002-2.20039880.4373472.18288316.5048100.006448709.180725…………………其中，每個(gè)外參有6個(gè)參數(shù)(第0至5)，第0、2、4個(gè)參數(shù)為標(biāo)定板坐標(biāo)系相對(duì)于相機(jī)坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)量(弧度)，第1、3、5個(gè)參數(shù)為標(biāo)定板坐標(biāo)系相對(duì)于相機(jī)坐標(biāo)系的平移量(毫米)。手眼標(biāo)定模塊的處理流程包括：調(diào)用圖像采集模塊中的標(biāo)定板圖像，每組手眼標(biāo)定計(jì)算需要3幅圖像和相應(yīng)的機(jī)械臂狀態(tài)，需要注意的是這三個(gè)位置不能共線，每幅圖像對(duì)應(yīng)相應(yīng)的機(jī)械臂狀態(tài)，形成一組手眼標(biāo)定數(shù)據(jù)，得到一個(gè)手眼標(biāo)定結(jié)果(手眼矩陣)。計(jì)算出多組手眼矩陣，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到平均手眼矩陣。在本實(shí)施例的交互界面中，設(shè)置了“自動(dòng)手眼標(biāo)定”鍵或“一鍵標(biāo)定”鍵，從而一鍵獲得手眼標(biāo)定結(jié)果。同樣地，也可以在交互界面設(shè)置手動(dòng)標(biāo)定，若使用手動(dòng)標(biāo)定，可將交互界面進(jìn)一步設(shè)置為，可從n幅標(biāo)定板圖像中任意選擇3幅作為手眼標(biāo)定的圖像，然后進(jìn)行提取角點(diǎn)和確認(rèn)取點(diǎn)操作，然后點(diǎn)擊“開(kāi)始標(biāo)定”得到手眼標(biāo)定結(jié)果。若使用“自動(dòng)手眼標(biāo)定”或“一鍵標(biāo)定”，則可一鍵直接獲得手眼矩陣?！白詣?dòng)手眼標(biāo)定”(或“一鍵標(biāo)定”)的實(shí)現(xiàn)步驟如下：(1)從圖像采集模塊中的標(biāo)定板圖像集中，隨機(jī)選擇3幅圖像作為一組；(2)調(diào)用相機(jī)標(biāo)定模塊中得到的上述3幅標(biāo)定板圖像的外參，調(diào)用對(duì)應(yīng)的機(jī)械臂的6維狀態(tài)，將機(jī)械臂狀態(tài)轉(zhuǎn)化成4*4的矩陣；(3)在該組計(jì)算數(shù)據(jù)中(三幅圖像外參和相應(yīng)機(jī)械臂狀態(tài)為一組)，建立機(jī)械臂末端旋轉(zhuǎn)量平移量和圖像外參中的旋轉(zhuǎn)量平移量之間的關(guān)系；(4)計(jì)算旋轉(zhuǎn)變換轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)角；(5)計(jì)算手眼參數(shù)的旋轉(zhuǎn)量；(6)計(jì)算手眼參數(shù)的平移量；(7)判斷步驟(1)是否遍歷所有組合，若否，則重復(fù)步驟(1)至(6)，重復(fù)步驟中選擇的標(biāo)定板圖像是之前沒(méi)有選用過(guò)的，若已遍歷所有組合，則進(jìn)入步驟(8)；(8)自動(dòng)剔除顯著偏離平均量的值(如偏離)，對(duì)集合中剩余的值求均值，得到相機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)械臂末端坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系的平均值；(9)將手眼矩陣輸出，顯示到交互界面。本實(shí)施例中，如圖7所示，輸出顯示的手眼標(biāo)定結(jié)果(手眼矩陣)為：其中，位于手眼矩陣左上角的3*3矩陣為手眼關(guān)系的旋轉(zhuǎn)量(弧度)，最右邊一列為手眼關(guān)系的平移量(毫米)。本實(shí)施例的技術(shù)方案能夠快速、準(zhǔn)確、自動(dòng)地求得機(jī)器人單目視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)的相機(jī)內(nèi)部參數(shù)、手眼關(guān)系參數(shù)，具有誤差小、準(zhǔn)確性高、使用方便的優(yōu)點(diǎn)，能夠自動(dòng)優(yōu)化、評(píng)價(jià)參數(shù)，人機(jī)交互友好，能夠提高單目視覺(jué)系統(tǒng)的標(biāo)定效率，簡(jiǎn)化標(biāo)定過(guò)程。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本
技術(shù)領(lǐng)域：
中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12