远距离多相机对位方法、装置及相关设备与流程

专利2022-06-28  90


本发明涉及计算机视觉领域,尤其是涉及一种远距离多相机对位方法、装置及相关设备。



背景技术:

采用视觉定位的高精度印刷设备,根据相机获取的物体图像,计算物体在三维空间中的位置和形状。多相机系统在计算机视觉领域中,有利于更高精度和更大视野范围下物体的3d重建。多相机系统应用于高精度印刷设备中,需要对相机进行对位,确定相机与载物台的映射关系。现有的远距离多相机对位方法采用每个相机分别与载物台对位的方法,耗时较长且对位精度不高。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种远距离多相机对位方法,能够提高相机对位的精度。

本发明还提出一种远距离多相机对位装置。

本发明还提出一种高精度印刷设备。

本发明还提出一种计算机可读存储介质。

第一方面,本发明的一个实施例提供了一种远距离多相机对位方法:用于高精度印刷设备,所述高精度印刷设备包括载物台和多个相机,包括:

选择一台相机作为中心相机,将标定片分别置于中心相机和其他相机的视野中,对所述标定片拍照,分别计算所述中心相机和其他相机成像的映射关系;

计算所有相机之间的映射关系;

控制所述载物台运动预设距离,观察所述预设距离在所述中心相机中的成像,确定所述载物台与所述中心相机成像的映射关系,从而确定各相机成像和所述载物台的映射关系。

本发明实施例的一种远距离多相机对位方法至少具有如下有益效果:通过各个相机与中心相机两两对位确定各个相机与中心相机的映射关系,再通过矩阵变换确定各个相机之间的映射关系,通过对比载物台的移动的预设距离和中心相机的成像,确定载物台与中心相机的映射关系,进而确定所有相机与载物台的映射关系,计算简单,计算精度高。

根据本发明的另一些实施例的一种远距离多相机对位方法,中心位置标定步骤,将基准产品置于载物台预设点,所述相机对所述基准产品拍照,记录所述基准产品的基准位置,

对位步骤,将待印刷产品置于载物台中,所述相机对所述待印刷产品拍照,记录待印刷产品的位置,计算所述待印刷产品至所述基准位置的路径,所述载物台将调整所述待印刷产品至所述基准位置。

进一步地,所述标定片为棋盘格。

进一步地,还包括步骤将所述多个相机安装于所述载物台上方,调整所述多个相机的高度,使所述各相机成像清晰。

进一步地,所述预设距离包括水平位移和旋转。

进一步地,所述多个相机包含公共视野。

第二方面,本发明的一个实施例提供了一种多相机定位装置:包括:

相机对位单元,用于选择一台相机作为中心相机,将标定片分别置于中心相机和其他相机的视野中,对所述标定片拍照,分别计算所述中心相机和其他相机成像的映射关系,进而计算所有相机之间的映射关系;

中心对位单元,控制所述载物台运动预设距离,观察所述预设距离在所述中心相机中的成像,确定所述载物台与所述中心相机成像的映射关系,从而确定各相机成像和所述载物台的映射关系。

第三方面,本发明的一个实施例提供了一种高精度印刷设备,包括:

至少一个处理器,以及,

与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如所述的远距离多相机对位方法。

第四方面,本发明的一个实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行所述的远距离多相机对位方法。

附图说明

图1是本发明实施例中一种远距离多相机对位方法的一具体实施例流程示意图;

图2是本发明实施例中一种远距离多相机对位方法的一具体实施例中使用状态示意图;

图3是本发明实施例中一种远距离多相机对位方法的又一具体实施例流程示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本发明的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,如果涉及到方位描述,例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征,它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上,也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。

在本发明实施例的描述中,如果涉及到“若干”,其含义是一个以上,如果涉及到“多个”,其含义是两个以上,如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”,均应理解为不包括本数,如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”,均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”,应当理解为用于区分技术特征,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

参照图1和图2,本发明实施例中公开了一种远距离多相机对位方法,用于高精度印刷设备,所述高精度印刷设备包括载物台100和多个相机(201、202和203),具体包括步骤:

s1,选择一台相机作为中心相机,将标定片分别置于中心相机和其他相机的视野中,对所述标定片拍照,分别计算所述中心相机和其他相机成像的映射关系;

选择相机202作为中心相机,将标定片放在相机201和相机202的视野之下,计算相机201和相机202成像的映射关系,得到标定文件1,标定文件一般为一个坐标矩阵,该矩阵体现了相机201至相机202像素点映射之间的x/y轴比例变换、平移变化和倾斜转换等。

将标定片放在相机202和相机203的视野之下,完成相机202和相机203成像的映射计算,得到标定文件2。

s2,计算所有相机之间的映射关系;

将相机202下的标定图片1经过标定文件1计算得到的坐标作为世界坐标,再将标定文件2经过标定文件2计算得到的坐标为像素坐标,计算标定图片1在世界坐标和像素坐标间的映射关系,生成标定文件3.

s3,控制所述载物台运动预设距离,观察所述预设距离在所述中心相机中的成像,确定所述载物台与所述中心相机成像的映射关系,从而确定各相机成像和所述载物台的映射关系。

本实施例中,将载物台在x方向和y方向并旋转3度,观察所述预设距离在所述中心相机中的成像,确定所述载物台与所述中心相机成像的映射关系,从而确定各相机成像和所述载物台的映射关系,得到标定文件4完成多相机的标定。

本发明实施例完成多个相机对位后,再进行任意一个相机和载物台之间的对位,从而实现多相机的对位,与原有的每个相机分别与载物台对位,并标定到一个中心点的方法相比,精度更高。

参照图3,在另一个实施例中还包括:

中心位置标定步骤,将基准产品置于载物台预设点,所述相机对所述基准产品拍照,记录所述基准产品的基准位置,

对位步骤,将待印刷产品置于所述载物台中,所述相机对所述待印刷产品拍照,记录待印刷产品的位置,计算所述待印刷产品至所述基准位置的路径,所述载物台将调整所述待印刷产品至所述基准位置。

在另一个实施例中,还包括步骤将所述多个相机安装于所述载物台上方,调整所述多个相机的高度,使所述各相机成像清晰,标定片为棋盘格,多个相机包含公共视野,两个相机间距可以大于500mm。中心相机的选择最好为中间位置的相机,有利于降低误差。

本发明实施例还公开了远距离多相机对位装置:包括:

相机对位单元,用于选择一台相机作为中心相机,将标定片分别置于中心相机和其他相机的视野中,对所述标定片拍照,分别计算所述中心相机和其他相机成像的映射关系,进而计算所有相机之间的映射关系;

中心对位单元,控制所述载物台运动预设距离,观察所述预设距离在所述中心相机中的成像,确定所述载物台与所述中心相机成像的映射关系,从而确定各相机成像和所述载物台的映射关系。

本发明实施例还公开了一种高精度印刷设备,包括:

至少一个处理器,以及,

与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如所述的远距离多相机对位方法。

本发明实施例还公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行所述的远距离多相机对位方法。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。


技术特征:

1.一种远距离多相机对位方法,用于高精度印刷设备,所述高精度印刷设备包括载物台和多个相机,其特征在于,包括:

选择一台相机作为中心相机,将标定片分别置于中心相机和其他相机的视野中,对所述标定片拍照,分别计算所述中心相机和其他相机成像的映射关系;

计算所有相机之间的映射关系;

控制所述载物台运动预设距离,观察所述预设距离在所述中心相机中的成像,确定所述载物台与所述中心相机成像的映射关系,从而确定各相机成像和所述载物台的映射关系。

2.根据权利要求1所述的一种远距离多相机对位方法,其特征在于,还包括:

中心位置标定步骤,将基准产品置于载物台预设点,所述相机对所述基准产品拍照,记录所述基准产品的基准位置,

对位步骤,将待印刷产品置于所述载物台中,所述相机对所述待印刷产品拍照,记录待印刷产品的位置,计算所述待印刷产品至所述基准位置的路径,所述载物台将调整所述待印刷产品至所述基准位置。

3.根据权利要求1所述的一种远距离多相机对位方法,其特征在于,所述标定片为棋盘格。

4.根据权利要求1所述的一种远距离多相机对位方法,其特征在于,还包括步骤将所述多个相机安装于所述载物台上方,调整所述多个相机的高度,使所述各相机成像清晰。

5.根据权利要求1所述的一种远距离多相机对位方法,其特征在于,所述预设距离包括水平位移和旋转。

6.根据权利要求1所述的一种远距离多相机对位方法,其特征在于,所述多个相机包含公共视野。

7.一种远距离多相机对位装置,其特征在于,包括:

相机对位单元,用于选择一台相机作为中心相机,将标定片分别置于中心相机和其他相机的视野中,对所述标定片拍照,分别计算所述中心相机和其他相机成像的映射关系,进而计算所有相机之间的映射关系;

中心对位单元,控制所述载物台运动预设距离,观察所述预设距离在所述中心相机中的成像,确定所述载物台与所述中心相机成像的映射关系,从而确定各相机成像和所述载物台的映射关系。

8.一种高精度印刷设备,其特征在于,包括:

至少一个处理器,以及,

与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至6任一项所述的远距离多相机对位方法。

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至6任一项所述的远距离多相机对位方法。

技术总结
本发明公开了一种远距离多相机对位方法、装置及相关设备,方法包括选择一台相机作为中心相机,将标定片分别置于中心相机和其他相机的视野中,对所述标定片拍照,分别计算所述中心相机和其他相机成像的映射关系;计算所有相机之间的映射关系;控制所述载物台运动预设距离,观察所述预设距离在所述中心相机中的成像,确定所述载物台与所述中心相机成像的映射关系,从而确定各相机成像和所述载物台的映射关系。本发明完成多个相机对位后,再进行任意一个相机和载物台之间的对位,从而实现多相机的对位,与原有的每个相机分别与载物台对位,并标定到一个中心点的方法相比,精度更高。

技术研发人员:黄翔;李海云
受保护的技术使用者:深圳市美鼎恒自动化科技有限公司
技术研发日:2020.01.13
技术公布日:2020.06.09

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