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焊接机器人的视觉系统标定方法研究双目标定的对比实施

来源:机器人在线 时间:2017-06-16

关键字: 焊接机器人 基于双目视觉的机器人焊缝轨迹检测的研究

摘要:根据3.2.1章所介绍,实施双目标定的基础就是在准确的单目标定的基础上,利用两相机的外参来进行计算,得出两相机的相对位置关系。所以再经过3.2.4章节的单目标定优化后,可以利用该方法加入双目标定环节中

焊接机器人的视觉系统标定方法研究双目标定的对比实施,根据3.2.1章所介绍,实施双目标定的基础就是在准确的单目标定的基础上,利用两相机的外参来进行计算,得出两相机的相对位置关系。所以再经过3.2.4章节的单目标定优化后,可以利用该方法加入双目标定环节中。如图3-17所示使用下列的标定工具包。

则首先是导入两个相对应的左右相机标定结果,这里的相对应该表征为两相机在双目视觉系统中同时对一个二维平面模板的不同位姿进行拍摄,之后分别对其进行标定。所以双目标定的精度和效率主要取决于单目标定的精度和效率,如果有精确的单目标定结果,那么相对应的双目标定结果同样处于一个满足要求的范围之内,因此3.2.3和3.2.4中对单目标定精度的讨论实质是为了提高双目标定的精度。且如图3-18所示,该工具箱可以将两相机对同一位姿模板的拍摄图经过分别打乱加载后对应起来。

首先分别对两相机进行标定,标定结果如下表所示:

并分别将两个结果保存为.mat格式分别命名为Calib_Results_left.mat和Calib_Results_right.mat,取特征点等诸多内容,其中该mat文件中整合了相机标定的内外参数、以及相应的提之后将两个文件导入到双目标定工具包中章节3.2.1。可以得到如图3-21所示双目相机的外参。同时图3-22双目标定的原理参照为双目相机采集图像对之间各图像对的像素平均误差,可知平均误差除了第一和第二对在1.5左右其余都小于1,应该整个图像标定的像素误差并不是很高,处于可以接受的范围之内。

且根据公式(3.8)可得相机2相对于相机1的旋转与平移矩阵,也就是相机2与相机1的位姿关系。

焊接机器人这里R和T是双目相机系统的外参,也就是两相机之间的旋转和平移关系矩阵,同时加上左右两相机的内参标定结果,构成双目相机的总标定结果。但是若想通过图像坐标求得空间坐标,则还需要得到双目相机系统和与其固连的机械手执行机构的位姿关系。

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