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基于共面靶标的线结构光机器人视觉标定方法

机械工程师 2024年第3期 21-25页

作者：乔赫廷张然王黠沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870

建立了线结构光视觉系统的数学模型,提出一种基于共面靶标的线结构光视觉系统标定方法,包括相机的内、外参数的标定,线结构光平面在相机坐标系下的标定方法,提出一种利用微分的思想映射到世界坐标系下逼近标定特征点纵坐标的实际值,使... 详细信息

建立了线结构光视觉系统的数学模型,提出一种基于共面靶标的线结构光视觉系统标定方法,包括相机的内、外参数的标定,线结构光平面在相机坐标系下的标定方法,提出一种利用微分的思想映射到世界坐标系下逼近标定特征点纵坐标的实际值,使用相机标定时的外参将多个特征点转换至相机坐标系下,组成光平面超定方程组,使用最小二乘法估计光平面方程参数。为验证方法的准确性和实用性,实现以CMOS工业相机、线激光发射器组成的视觉系统,通过对棋盘格标定板测量,进行实验。实验结果表明,该标定方法测量得出的相对误差为0.14%,能够满足焊接机器人的精度要求。

关键词：共面靶标焊接机器人视觉标定线结构光标定

RGBD-Delta棉花打顶装置视觉系统标定方法

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农业工程学报 2024年

作者：彭强吉赵露强陈玉龙杨茹莎张敬文康建明山东省农业机械科学研究院山东理工大学农业工程与食品科学学院

针对RGBD相机和Delta并联机械臂棉花打顶装置视觉系统标定精度低、相机视野区与机械臂工作区分离导致标定难度增加的问题，该研究提出了一种适用于相机视野区与工作区域分离的DAHEC(disjoint area visual calibration)视觉标定方法。搭... 详细信息

针对RGBD相机和Delta并联机械臂棉花打顶装置视觉系统标定精度低、相机视野区与机械臂工作区分离导致标定难度增加的问题，该研究提出了一种适用于相机视野区与工作区域分离的DAHEC(disjoint area visual calibration)视觉标定方法。搭建搭载RGBD相机和Delta并联机械臂传送带试验台，构建完整视觉关联系统，借助Python/OpenCV视觉程序与TSAI视觉标定法进行对比试验。对试验平均定位误差、离散情况及偏移误差统计分析，结果表明：DAHEC视觉标定法偏移误差为（4.72±0.86） mm,TSAI视觉标定法偏移误差为（7.97±1.46） mm,DAHEC标定法优于TSAI法。依据Box-Behnken设计三因素试验，以光照强度、机械臂累计运动次数、相机标定板距离为试验因素，以偏移误差小于圆盘刀半径为评价指标，分析各因素对偏移误差的影响，确定了棉花打顶刀的工作参数。正交试验结果表明：各因素对偏移误差影响显著性顺序为相机标定板距离、机械臂累计运动次数、光照强度；工作参数最优组合为光照强度为800 lux，机械臂累计运动次数为99次，相机标定板距离（RGBD相机到棉花顶芽的距离）为300～560 mm。最优工作参数下，打顶验证试验的平均偏移误差为9.76 mm，偏移误差在圆盘刀半径范围内，打顶率为93.75%，漏打率为6.25%。该研究结果可为棉花打顶装置视觉系统标定和作业参数设置提供科学依据。

关键词：农业机械视觉标定 Delta机械臂 RGBD相机棉花打顶

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基于运动路径靶标的空间机器人视觉标定方法

机器人 2016年第2期38卷 193-199页

作者：张李俊黄学祥冯渭春胡天健梁书立北京跟踪与通信技术研究所北京100094

针对空间缺少标定靶标物的难题,基于空间机器人机械手的精确末端定位能力,提出了一种通过规划机械手运动路径生成靶标从而实现在轨视觉标定的方法.首先介绍了视觉标定方法的总体框架.然后对该标定方法进行了误差分析,根据棋盘靶标标定... 详细信息

针对空间缺少标定靶标物的难题,基于空间机器人机械手的精确末端定位能力,提出了一种通过规划机械手运动路径生成靶标从而实现在轨视觉标定的方法.首先介绍了视觉标定方法的总体框架.然后对该标定方法进行了误差分析,根据棋盘靶标标定误差与控制点图像坐标误差满足线性关系的先验知识,推导了从机械手末端定位到控制点图像坐标的误差传递关系,并对两类误差进行合成得到了等效的控制点图像坐标误差.最后利用仿真实验验证了标定误差与等效误差满足线性关系,分析了靶标尺寸、相对距离、控制点密度和靶标结构因素对标定精度的影响.

关键词：视觉标定靶标运动路径误差分析机械手

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多视图场景确定下的空间点位置视觉标定方法

南京航空航天大学学报 2015年第3期47卷 343-347页

作者：孙永荣黄斌杨博文单尧南京航空航天大学江苏省物联网与控制技术重点实验室南京210016 南京航空航天大学自动化学院南京210016

针对空间特征点三维位置标定问题,提出一种多视图场景确定下的空间点位置视觉标定方法。该方法基于计算机视觉原理,通过在场景内放置棋盘模板确定图像场景位姿参数,而后根据多视图图像下的空间点图像坐标和场景位姿参数求解空间点三维... 详细信息

针对空间特征点三维位置标定问题,提出一种多视图场景确定下的空间点位置视觉标定方法。该方法基于计算机视觉原理,通过在场景内放置棋盘模板确定图像场景位姿参数,而后根据多视图图像下的空间点图像坐标和场景位姿参数求解空间点三维位置坐标。试验结果表明,该方法下的空间点标记位置与真实位置间的距离误差小于1mm,适用于高精度要求下的特征点位置标定。

关键词：检测技术与自动化装置三维位置标定视觉标定多视图

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基于散焦图像的大视场立体视觉标定方法

应用科学学报 2019年第6期37卷 795-805页

作者：余淑真欧巧凤熊邦书陈垚锋南昌航空大学图像处理与模式识别江西省重点实验室南昌330063 中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室江西景德镇333000

针对传统大视场立体视觉标定方法存在操作不便、精度不高、稳定性差的问题,提出基于散焦图像的大视场立体视觉标定方法.首先,在立体视觉系统和大视场测量位置之间选定一个位置作为小视场散焦位置,利用在此位置处采集的靶标图像,实现摄... 详细信息

针对传统大视场立体视觉标定方法存在操作不便、精度不高、稳定性差的问题,提出基于散焦图像的大视场立体视觉标定方法.首先,在立体视觉系统和大视场测量位置之间选定一个位置作为小视场散焦位置,利用在此位置处采集的靶标图像,实现摄像机内参标定;其次,利用大视场测量位置处采集的靶标图像,实现立体视觉外参标定;最后,通过实验室标定实验和直升机桨叶运动参数测量实验进行了验证.结果表明,该方法操作方便、精度高、稳定性好,在4.6 m×2.3 m的视场范围内,测量靶标上特征点间距为505.00 mm的两个点,平均误差为0.647 mm,均方根误差为0.780 mm,能够满足直升机桨叶运动参数测量的现场标定以及测量精度要求.

关键词：立体视觉视觉测量视觉标定大视场散焦图像

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锻压线搬运机器人的视觉标定

天津工业大学学报 2014年第2期33卷 66-69页

作者：王卿岳建锋杨方兴王天琪天津工业大学天津市现代机电装备技术重点实验室天津300387

针对传统锻压生产线机器人与工件标定方法耗时长、精度低等问题,提出一种视觉标定的方法,确定机器人与工件的位置关系.利用摄像机参数标定工具箱实现对平面标定模板的角点提取和校正,得到摄像机的内外参数.通过示教工件坐标的试验,验证... 详细信息

针对传统锻压生产线机器人与工件标定方法耗时长、精度低等问题,提出一种视觉标定的方法,确定机器人与工件的位置关系.利用摄像机参数标定工具箱实现对平面标定模板的角点提取和校正,得到摄像机的内外参数.通过示教工件坐标的试验,验证了该标定方法的可行性.结果表明:该方法可以保证机器人对工件快速准确的抓取,得到工件坐标的平均误差在0.3%以内,标定精度达到生产线的实际要求.

关键词：锻压线搬运机器人视觉标定标定工具箱相机内外参数

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一种快速的机器人固定视觉标定方法

机械设计与制造 2018年第11期 237-240页

作者：谢丰隆韩建海李向攀河南科技大学机电工程学院河南洛阳471003

六自由度机械臂在实际工业生产中拥有广泛的应用,其中一个重要方向为基于视觉的零件分拣。为实现分拣,首先要进行机器视觉标定,通常需要繁琐的标定步骤,并调整机器人坐标系。为降低标定难度,提高标定效率,基于OpenCV算法库,介绍了一种... 详细信息

六自由度机械臂在实际工业生产中拥有广泛的应用,其中一个重要方向为基于视觉的零件分拣。为实现分拣,首先要进行机器视觉标定,通常需要繁琐的标定步骤,并调整机器人坐标系。为降低标定难度,提高标定效率,基于OpenCV算法库,介绍了一种快速的标定方法。该标定方法只需简单的标定板,配合霍夫变换和线性回归拟合,可获得准确的标定结果。通过测量标定结果精度以及实际抓取验证,该方法能够满足零件分拣作业需要,在工业生产中具有一定应用价值。

关键词：视觉标定 OpenCV 小孔模型线性拟合

基于Halcon的机器人视觉标定与应用研究

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现代电子技术 2020年第18期43卷 178-181,186页

作者：高成樊易飞佟维妍沈阳工业大学化工过程自动化学院辽宁辽阳110003

在机器人视觉伺服领域,视觉标定是一个重要的研究方向,也是当前的研究热点。对软件标定原理进行说明,建立摄像机坐标系统和机器人世界坐标系统之间的关系,利用Halcon函数库中的算子,充分考虑了机械手的末端中心和镜头径向畸变的影响,提... 详细信息

在机器人视觉伺服领域,视觉标定是一个重要的研究方向,也是当前的研究热点。对软件标定原理进行说明,建立摄像机坐标系统和机器人世界坐标系统之间的关系,利用Halcon函数库中的算子,充分考虑了机械手的末端中心和镜头径向畸变的影响,提出基于Halcon的优化软件标定方法,实现摄像机内外参数的标定。实验结果证明,该方法在X,Y,Z方向的标定精度都较高,标定过程简单易行,完全适用于工业机器人的视觉系统标定。

关键词：机器人视觉标定 Halcon 摄像机参数径向畸变标定精度

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基于工业机器人的视觉标定和压缩机识别研究

日用电器 2023年第12期 34-39,46页

作者：邓敏孙志敬广州华凌制冷设备有限公司广州511400 广州民航职业技术学院广州510403

针对家用空调外机装配生产线上使用工业机器人配合2D相机抓取压缩机进行实验研究,从视觉标定、压缩机识别算法、工业机器人程序三个方面进行阐述,从实验得出的数据证明算法和软件的可靠性,满足项目的使用要求。

关键词：工业机器人视觉标定压缩机视觉识别