手眼标定方法、装置、电子设备及存储介质与流程

专利2025-11-02  8


本技术涉及标定,具体涉及一种手眼标定方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术:

1、目前,为了得到机械臂与相机之间的关系,就好比人的手和眼睛之间的关系,需要通过手眼标定方法,确定以机械臂上的基准点作为原点的基坐标系与相机坐标系之间的变换关系。然而,由于目前常用的手眼标定技术往往需要通过人工控制机械臂进行标定,导致所产生的标定误差较大,标定的精度不高。


技术实现思路

1、本技术实施例公开了一种手眼标定方法、装置、电子设备及存储介质,能够提高手眼标定的标定精度。

2、本技术实施例公开一种手眼标定方法,所述方法包括:

3、控制机械臂将标定板移动到第一目标标定位置,控制摄像模组采集所述标定板与所述第一目标标定位置对应的第一图像;所述第一目标标定位置为多个目标标定位置中的任意一个目标标定位置;

4、控制所述机械臂对所述标定板进行旋转,再控制所述摄像模组采集所述标定板与所述第一目标标定位置对应的第二图像;

5、根据所述第一图像及第二图像,确定所述标定板与所述第一目标标定位置对应的旋转中心;

6、根据所述标定板与所述多个目标标定位置分别对应的旋转中心,以及所述机械臂与所述多个目标标定位置分别对应的位姿信息,计算相机坐标系与基坐标系之间的目标变换关系;所述基坐标系为以所述机械臂上的基准点作为原点的坐标系。

7、作为一种可选的实施方式,所述摄像模组设置于所述机械臂上;在所述控制机械臂将标定板移动到第一目标标定位置,控制摄像模组采集所述标定板与所述第一目标标定位置对应的第一图像之前,所述方法还包括:

8、获取机械臂的初始位姿数据,并根据所述初始位姿数据控制机械臂进行位姿调整,以确定所述机械臂对应的拍摄位姿;

9、所述控制机械臂将标定板移动到第一目标标定位置,控制摄像模组采集所述标定板与所述第一目标标定位置对应的第一图像,包括:

10、控制所述机械臂将标定板移动到所述第一目标标定位置;

11、控制所述机械臂恢复至所述机械臂对应的拍摄位姿,并控制设置于所述机械臂上的摄像模组对所述标定板进行图像采集,得到所述标定板与所述第一目标标定位置对应的第一图像。

12、作为一种可选的实施方式,所述控制所述机械臂对所述标定板进行旋转,再控制所述摄像模组采集所述标定板与所述第一目标标定位置对应的第二图像,包括:

13、控制所述机械臂对所述标定板进行旋转;

14、控制所述机械臂恢复至所述机械臂对应的拍摄位姿,并控制设置于所述机械臂上的摄像模组对所述标定板进行图像采集,得到标定板与第一目标标定位置对应的第二图像。

15、作为一种可选的实施方式,在所述控制机械臂将标定板移动到第一目标标定位置,控制摄像模组采集所述标定板与所述第一目标标定位置对应的第一图像之前,所述方法还包括:

16、控制所述机械臂将标定板移动到第一初始标定位置,控制所述摄像模组采集标定板与所述第一初始标定位置对应的第三图像;所述第一初始标定位置为多个初始标定位置中的任意一个初始标定位置;

17、控制所述机械臂对所述标定板进行旋转,再控制所述摄像模组采集所述标定板与所述第一初始标定位置对应的第四图像;

18、根据所述第一初始标定位置对应的第三图像以及第四图像,确定所述标定板在相机坐标系下,与所述第一初始标定位置对应的旋转中心;

19、根据所述标定板与所述多个初始标定位置分别对应的旋转中心,以及所述机械臂与所述多个初始标定位置分别对应的位姿信息,计算所述相机坐标系与基坐标系之间的初始变换关系;

20、根据所述初始变换关系,确定多个目标标定位置以及所述机械臂与所述多个目标标定位置分别对应的位姿信息。

21、作为一种可选的实施方式,在所述控制所述机械臂将标定板移动到第一初始标定位置,控制所述摄像模组采集标定板与所述第一初始标定位置对应的第一图像之前,所述方法还包括:

22、获取位置标定信息;所述位置标定信息用于确定在基坐标系下的标定区域的区域范围;

23、根据所述标定位置信息,随机生成多个初始标定位置,并确定所述机械臂与多个初始标定位置分别对应的位姿信息。

24、作为一种可选的实施方式,所述标定板包括至少两个标定点;所述根据所述第一图像及第二图像,确定所述标定板与所述第一目标标定位置对应的旋转中心,包括:

25、根据所述第一图像中所述标定板的至少两个目标标定点分别对应的第一图像坐标,以及所述第二图像中的所述至少两个目标标定点分别对应的第二图像坐标,计算所述标定板与所述第一目标标定位置对应的旋转中心。

26、作为一种可选的实施方式,所述至少两个目标标定点处于同一直线上;所述根据所述第一图像中所述标定板的至少两个目标标定点分别对应的第一图像坐标,以及所述第二图像中的所述至少两个目标标定点分别对应的第二图像坐标,计算所述标定板与所述第一目标标定位置对应的旋转中心,包括:

27、根据所述第一图像中所述标定板的至少两个目标标定点分别对应的第一图像坐标,计算处于所述第一图像上的第一直线;

28、根据所述第一图像中的至少两个目标标定点分别对应的第一图像坐标,计算处于所述第二图像上的第二直线;

29、计算所述第一直线以及所述第二直线的交点,并将所述第一直线以及所述第二直线的交点作为与所述第一目标标定位置对应的旋转中心。

30、本技术实施例公开一种手眼标定装置,所述装置包括:

31、第一移动模块,用于控制机械臂将标定板移动到第一目标标定位置,控制摄像模组采集所述标定板与所述第一目标标定位置对应的第一图像;所述第一目标标定位置为多个目标标定位置中的任意一个目标标定位置;

32、第一旋转模块,用于控制所述机械臂对所述标定板进行旋转,再控制所述摄像模组采集所述标定板与所述第一目标标定位置对应的第二图像;

33、确定模块,用于根据所述第一图像及第二图像,确定所述标定板与所述第一目标标定位置对应的旋转中心;

34、计算模块,用于根据所述标定板与所述多个目标标定位置分别对应的旋转中心,以及所述机械臂与所述多个目标标定位置分别对应的位姿信息,计算相机坐标系与基坐标系之间的目标变换关系;所述基坐标系为以所述机械臂上的基准点作为原点的坐标系。

35、本技术实施例公开一种电子设备,包括存储器及处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器实现本技术实施例公开的任意一种手眼标定方法。

36、本技术实施例公开一种计算机可读存储介质,其存储计算机程序,其中,所述计算机程序被处理器执行时,实现本技术实施例公开的任意一种手眼标定方法。

37、与相关技术相比,本技术实施例具有以下有益效果:

38、本技术实施例提供了一种手眼标定方法、装置、电子设备及存储介质,控制机械臂将标定板移动到第一目标标定位置,控制摄像模组采集标定板与第一目标标定位置对应的第一图像;第一目标标定位置为多个目标标定位置中的任意一个目标标定位置;控制机械臂对标定板进行旋转,再控制摄像模组采集标定板与第一目标标定位置对应的第二图像;根据第一图像及第二图像,确定标定板与第一目标标定位置对应的旋转中心;根据标定板与多个目标标定位置分别对应的旋转中心,以及机械臂与多个目标标定位置分别对应的位姿信息,计算相机坐标系与基坐标系之间的目标变换关系;基坐标系为以机械臂上的基准点作为原点的坐标系。实施本技术实施例,通过控制机械臂将标定板移动到各个目标标定位置,并进行旋转,可以根据各个目标标定位置对应的第一图像以及第二图像,自动计算出各个目标标定位置对应的旋转中心,无需人工确定各个目标标定位置对应的旋转中心,提高了确定的旋转中心的精度,而且根据标定板与多个目标标定位置分别对应的旋转中心,以及机械臂与多个目标标定位置分别对应的位姿信息,计算相机坐标系与基坐标系之间的目标变换关系,进一步提高了计算得到的目标变换关系的精确性,能够提高手眼标定的标定精度。


技术特征:

1.一种手眼标定方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述摄像模组设置于所述机械臂上;在所述控制机械臂将标定板移动到第一目标标定位置,控制摄像模组采集所述标定板与所述第一目标标定位置对应的第一图像之前,所述方法还包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述控制所述机械臂对所述标定板进行旋转,再控制所述摄像模组采集所述标定板与所述第一目标标定位置对应的第二图像,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述控制机械臂将标定板移动到第一目标标定位置,控制摄像模组采集所述标定板与所述第一目标标定位置对应的第一图像之前,所述方法还包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述控制所述机械臂将标定板移动到第一初始标定位置,控制所述摄像模组采集标定板与所述第一初始标定位置对应的第一图像之前,所述方法还包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述标定板包括至少两个标定点;所述根据所述第一图像及第二图像,确定所述标定板与所述第一目标标定位置对应的旋转中心,包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述至少两个目标标定点处于同一直线上;所述根据所述第一图像中所述标定板的至少两个目标标定点分别对应的第一图像坐标,以及所述第二图像中的所述至少两个目标标定点分别对应的第二图像坐标,计算所述标定板与所述第一目标标定位置对应的旋转中心,包括:

8.一种手眼标定装置,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器及处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器实现如权利要求1至7任一所述的方法。

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,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一所述的方法。


技术总结
本申请实施例公开一种手眼标定方法、装置、电子设备及存储介质,该方法包括:控制机械臂将标定板移动到第一目标标定位置,控制摄像模组采集标定板与第一目标标定位置对应的第一图像;控制机械臂对标定板进行旋转,再控制摄像模组采集标定板与第一目标标定位置对应的第二图像;根据第一图像及第二图像,确定标定板与第一目标标定位置对应的旋转中心;根据标定板与多个目标标定位置分别对应的旋转中心,以及机械臂与多个目标标定位置分别对应的位姿信息,计算相机坐标系与基坐标系之间的目标变换关系。实施本申请实施例,能够提高手眼标定的标定精度。

技术研发人员:张玮
受保护的技术使用者:闻泰通讯股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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