CN104460698B - Uvw平台校准方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种UVW平台校准方法和装置。该方案应用于机器视觉对位系统的控制设备，该控制设备根据X方向和Y方向的预设平移量，以及预设的旋转角度α，控制UVW平台进行一系列平移及旋转运动，并在每次平移和旋转后，对UVW平台拍照，获取UVW平台的图像，并且设定UVW平台中，能够拍摄到的某一点作为标记点。根据标记点在平移前后的平台坐标变化量和图像坐标变化量，以及标记点在旋转前后的图像坐标和旋转角度，从而能够计算得到图像坐标系和平台坐标系之间的映射关系。

Description

UVW平台校准方法及装置

技术领域

本公开涉及机器视觉对位领域，尤其涉及一种UVW平台校准方法及装置。

背景技术

目前，机器视觉对位系统广泛应用在机械加工和物料传输等领域。其中，所述机器视觉对位系统一般包括：图像采集装置、可运动的工作平台和控制设备，所述图像采集装置用于采集放置有物料的工作平台的图像，所述控制设备用于接收所述图像采集装置传输的图像，并获取平台平面和图像平面之间的映射关系，以通过该映射关系实现校准。

目前，常用的工作平台为XYθ平台，所述XYθ平台包括三个层叠安装的工作轴，即X轴、Y轴和θ轴，在控制设备的控制下，三个工作轴能够分别独立的向X方向平动、向Y方向平动，并绕θ方向旋转。根据各个工作轴的独立运动量，以及图像采集装置获取到的图像，所述控制设备能够确定平台平面和图像平面之间的映射关系，从而实现对XYθ平台的校准。

另外，随着视觉对位系统的发展，又出现一种新型的工作平台：UVW平台，所述UVW平台包括U轴、V轴和W轴三个工作轴。所述三个工作轴安装在同一层，通过协同运动，完成工作台的平移和旋转，从而简化了工作平台的结构，降低了工作平台的厚度，具有结构紧凑、角度转动精度高等优势，应用日益广泛。

但是，发明人在本申请的研究过程中发现，不同于XYθ平台，UVW平台为了实现平移和旋转，通常需要三轴协同运动，从而无法根据各个工作轴的独立运动量，获取平台平面和图像平面之间的映射关系，而目前还不存在一种针对UVW平台的校准方法。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种UVW平台校准方法及装置。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种UVW平台校准方法，其特征在于，预先根据UVW平台的规格参数，确定UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系，所述UVW平台校准方法包括：

获取三组以上，且不同线的X方向和Y方向的预设平移量后，根据所述对应关系和所述预设平移量，确定所述UVW平台中各个工作轴的第一移动量，并控制所述各个工作轴根据所述第一移动量进行移动，实现平移；

根据UVW平台中标记点在平移前后的平台坐标变化量和图像坐标变化量，计算第一类型参数，其中，所述第一类型参数包括：图像坐标系在X方向的分辨率R_X、图像坐标系在Y方向的分辨率R_Y，以及图像坐标系和平台坐标系之间的夹角ω；

获取预设的旋转角度α后，根据所述对应关系和所述旋转角度α，确定所述UVW平台中各个工作轴的第二移动量，并控制所述各个工作轴根据所述第二移动量进行移动，实现旋转；

根据所述第一类型参数、旋转角度α，以及所述标记点在旋转前后的图像坐标，计算第二类型参数，其中，所述第二类型参数包括：UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)；

根据所述第一类型参数、第二类型参数和UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标(x₀,y₀)，获取所述UVW平台在移动过程中，所述标记点的图像坐标系和平台坐标系之间的映射关系，所述映射关系为：

其中，(X,Y)为所述标记点在移动过程中的平台坐标，(x,y)为所述标记点在移动过程中的图像坐标。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，

若所述UVW平台为PRP型，所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系为：

若所述UVW平台为PPR型，所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系为：

其中，(U_x,U_y)、(V_x,V_y)、(W_x,W_y)和(at,bt)为所述UVW平台的规格参数，(U_x,U_y)、(V_x,V_y)和(W_x,W_y)分别为所述UVW平台中，U轴、V轴和W轴的连接点坐标，(at,bt)为所述UVW平台的旋转中心，(U,V,W)中的U、V和W分别表示若UVW平台的连接点坐标为(U_x,U_y)，(V_x,V_y)，(W_x,W_y)，且旋转中心坐标为(at,bt)，当UVW平台在X、Y和θ三个方向的移动量为(X,Y,θ)时，UVW平台中U轴、V轴和W轴的移动量。

结合第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，根据以下公式，计算所述第一类型参数：

其中，(ΔX,ΔY)为所述标记点的平台坐标变化量，(Δx,Δy)为所述标记点的图像坐标变化量。

结合第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，计算所述第二类型参数：

其中，(x₀,y₀)和(X₀,Y₀)分别是标记点在旋转前的图像坐标和平台坐标，(x₁,y₁)是所述标记点在旋转α角后的图像坐标。

结合第一方面，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述根据所述第一类型参数、旋转角度α，以及所述标记点在旋转前后的图像坐标，计算第二类型参数，包括：

51)根据以下公式，计算所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)，所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)为所述标记点在UVW平台旋转α角后的平台坐标：

其中，(x₁,y₁)是所述标记点在旋转α角后的图像坐标，(x₀,y₀)为UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标；

52)根据预设的旋转角度β，获取与所述旋转角度β相对应的平移量，其中，所述与所述旋转角度β相对应的平移量为：

52)根据所述旋转角度β，以及与所述旋转角度β相对应的平移量，控制UVW平台进行相应的旋转和平移；

53)设定所述标记点在旋转和平移前的第二平台坐标为(X_R,Y_R)，根据所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)、标记点在旋转和平移前的图像坐标(x_R,y_R)、标记点在旋转和平移后的图像坐标(x_Ref,y_Ref)，以及所述第一类型参数，计算所述第二平台坐标(X_R,Y_R)；

54)判断所述第二平台坐标(X_R,Y_R)和第一平台坐标(X₁,Y₁)之间的差值是否在预设范围内，若是，确定所述第二平台坐标(X_R,Y_R)为UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)，若否，设定所述第二平台坐标(X_R,Y_R)作为第一平台坐标(X₁,Y₁)，并重新获取其他预设的旋转角度，并设定所述其他预设的旋转角度为旋转角度β，返回执行步骤52)的操作。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种UVW平台校准装置，包括对应关系确定模块，所述对应关系确定模块用于先根据UVW平台的规格参数，确定UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系，所述UVW平台校准装置还包括：

平移控制模块，用于获取三组以上，且不同线的X方向和Y方向的预设平移量后，根据所述对应关系和所述预设平移量，确定所述UVW平台中各个工作轴的第一移动量，并控制所述各个工作轴根据所述第一移动量进行移动，实现平移；

第一类型参数获取模块，用于根据UVW平台中标记点在平移前后的平台坐标变化量和图像坐标变化量，计算第一类型参数，其中，所述第一类型参数包括：图像坐标系在X方向的分辨率R_X、图像坐标系在Y方向的分辨率R_Y，以及图像坐标系和平台坐标系之间的夹角ω；

旋转控制模块，用于获取预设的旋转角度α后，根据所述对应关系和所述旋转角度α，确定所述UVW平台中各个工作轴的第二移动量，并控制所述各个工作轴根据所述第二移动量进行移动，实现旋转；

第二类型参数获取模块，用于根据所述第一类型参数、旋转角度α，以及所述标记点在旋转前后的图像坐标，计算第二类型参数，其中，所述第二类型参数包括：UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)；

映射关系确定模块，用于根据所述第一类型参数、第二类型参数和UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标(x₀,y₀)，获取所述UVW平台在移动过程中，所述标记点的图像坐标系和平台坐标系之间的映射关系，所述映射关系为：

其中，(X,Y)为所述标记点在移动过程中的平台坐标，(x,y)为所述标记点在移动过程中的图像坐标。

结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，

若所述UVW平台为PRP型，所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系为：

若所述UVW平台为PPR型，所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系为：

其中，(U_x,U_y)、(V_x,V_y)、(W_x,W_y)和(at,bt)为所述UVW平台的规格参数，(U_x,U_y)、(V_x,V_y)和(W_x,W_y)分别为所述UVW平台中，U轴、V轴和W轴的连接点坐标，(at,bt)为所述UVW平台的旋转中心，(U,V,W)中的U、V和W分别表示若UVW平台的连接点坐标为(U_x,U_y)，(V_x,V_y)，(W_x,W_y)，且旋转中心坐标为(at,bt)，当UVW平台在X、Y和θ三个方向的移动量为(X,Y,θ)时，UVW平台中U轴、V轴和W轴的移动量。

结合第二方面，在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述第一类型参数获取模块根据以下公式，计算所述第一类型参数：

其中，(ΔX,ΔY)为所述标记点的平台坐标变化量，(Δx,Δy)为所述标记点的图像坐标变化量。

结合第二方面，在第二方面的第三种可能的实现方式中，所述第二类型参数获取模块根据以下公式，计算所述第二类型参数：

其中，(x₀,y₀)和(X₀,Y₀)分别是标记点在旋转前的图像坐标和平台坐标，(x₁,y₁)是所述标记点在旋转α角后的图像坐标。

结合第二方面，在第二方面的第四种可能的实现方式中，所述第二类型参数获取模块包括：

第一计算单元，用于根据以下公式，计算所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)，所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)为所述标记点在UVW平台旋转α角后的平台坐标：

其中，(x₁,y₁)是所述标记点在旋转α角后的图像坐标，(x₀,y₀)为UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标；

平移量获取单元，用于根据预设的旋转角度β，获取与所述旋转角度β相对应的平移量，其中，所述与所述旋转角度β相对应的平移量为：

旋转平移单元，用于根据所述旋转角度β，以及与所述旋转角度β相对应的平移量，控制UVW平台的进行相应的旋转和平移；

第二计算单元，用于设定所述标记点在旋转和平移前的第二平台坐标为(X_R,Y_R)，根据所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)、标记点在旋转和平移前的图像坐标(x_R,y_R)、标记点在旋转和平移后的图像坐标(x_Ref,y_Ref)，以及所述第一类型参数，计算所述第二平台坐标(X_R,Y_R)；

判断单元，用于判断所述第二平台坐标(X_R,Y_R)和第一平台坐标(X₁,Y₁)之间的差值是否在预设范围内，若是，确定所述第二平台坐标(X_R,Y_R)为UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)，若否，设定所述第二平台坐标(X_R,Y_R)作为第一平台坐标(X₁,Y₁)，并重新获取其他预设的旋转角度，并设定所述其他预设的旋转角度为旋转角度β，返回由所述平移量获取单元执行操作。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请公开一种UVW平台校准方法和装置。该方案应用于控制设备，该控制设备根据X方向和Y方向的预设平移量，以及预设的旋转角度α，控制UVW平台进行行一系列平移及旋转运动，并在每次平移和旋转后，对UVW平台拍照，获取UVW平台的图像，并且设定UVW平台中，能够拍摄到的某一点作为标记点。根据标记点在平移前后的平台坐标变化量和图像坐标变化量，以及标记点在旋转前后的图像坐标和旋转角度，从而能够计算得到图像坐标系和平台坐标系之间的映射关系。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种UVW平台校准方法的工作流程示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种图像坐标系和平台坐标系的示意图。

图3是现有技术示出的一种PRP型的UVW平台的结构示意示意图。

图4是现有技术示出的一种PPR型的UVW平台的结构示意示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种UVW平台的台面模型示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种UVW平台校准方法中，计算第二类型参数的工作流程示意图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种UVW平台校准装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

为了解决现有技术中，无法对UVW平台进行校准的问题，本申请公开了一种UVW平台的校准方法和装置。

图1是根据一示例性实施例示出的一种UVW平台校准方法的流程图，该UVW平台校准方法通常应用于机器视觉对位系统的控制设备，如图1所示，所述UVW平台校准方法中，预先根据UVW平台的规格参数，确定UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系，并且，所述UVW平台校准方法包括：

步骤S11、获取三组以上，且不同线的X方向和Y方向的预设平移量后，根据所述对应关系和所述预设平移量，确定所述UVW平台中各个工作轴的第一移动量，并控制所述各个工作轴根据所述第一移动量进行移动，实现平移。

为了实现UVW平台的移动，往往需要三个工作轴协同运动。这种情况下，当需要UVW平台向X方向和Y方向的平移时，则获取预设的X方向和Y方向的平移量，然后根据所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系，确定所述UVW平台中，三个工作轴的实际移动量，即第一移动量，然后，控制各个工作轴根据确定的所述第一移动量进行移动，从而使所述UVW平台向X方向和Y方向的平移量，与所述预设的X方向和Y方向的平移量相等。

另外，所述预设的X方向和Y方向的平移量可由工作人员输入，或者，预先存储在控制设备中。

步骤S12、根据UVW平台中标记点在平移前后的平台坐标变化量和图像坐标变化量，计算第一类型参数，其中，所述第一类型参数包括：图像坐标系在X方向的分辨率R_X、图像坐标系在Y方向的分辨率R_Y，以及图像坐标系和平台坐标系之间的夹角ω。

图像坐标系指的是，对UVW平台拍照，获取UVW平台的图像后，根据所述UVW平台的图像所建立的坐标系；平台坐标系指的是，以平台旋转中心为原点，以两组相互垂直的运动轴为X、Y轴建立的世界坐标系，其中，所述平台旋转中心通常为UVW平台的台面中心。

为了获取标记点的图像坐标系和平台坐标系之间的映射关系，需要预先为UVW平台设置平台坐标系，并在对所述UVW平台拍照后，为拍照后的图像设置图像坐标系。

平台坐标系和图像坐标系能够以多种形式设置，在其中一种形式中，所述平台坐标系和图像坐标系的结构示意图如图2所示，其中，所述平台坐标系XOY通常以平台旋转中心为原点，X向右，Y向下，单位为毫米；所述图像坐标系xoy通常以图像左上角第一像素作为原点，X向右Y向下，单位为像素。

当然，还可以采用其他方式建立图像坐标系和直角坐标系，本申请对此不做限定。

所述标记点为所述UVW平台中，除台面中心以外，任选的一点，所述标记点相对UVW平台台面的位置不变，随着UVW平台的运动而运动。

根据所述X方向和Y方向的预设平移量，可获取标记点在平移前后的平台坐标变化量。另外，获取UVW平台平移前后的图像，根据标记点在平移前后的图像中的位置变化，即可获取标记点在平移前后的图像坐标变化量。

步骤S13、获取预设的旋转角度α后，根据所述对应关系和所述旋转角度α，确定所述UVW平台中各个工作轴的第二移动量，并控制所述各个工作轴根据所述第二移动量进行移动，实现旋转。

为了实现UVW平台的移动，往往需要三个工作轴协同运动。这种情况下，当需要UVW平台旋转α角，则获取预设的旋转角度α，然后根据所述UVW平台的各个工作轴的移动量与与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系，确定所述UVW平台中，三个工作轴的实际移动量，即第二移动量，然后，控制各个工作轴根据第二移动量进行移动，以使所述UVW平台根据所述预设的旋转角度α，实现旋转。

在进行旋转时，旋转中心为平台坐标系的原点，其中所述平台坐标系的原点通常为台面中心。

另外，所述预设的旋转角度α可由工作人员输入，或者，预先存储在控制设备中。

步骤S14、根据所述第一类型参数、旋转角度α，以及所述标记点在旋转前后的图像坐标，计算第二类型参数，其中，所述第二类型参数包括：UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)。

所述标记点在旋转后的图像坐标，可通过对旋转后拍摄的UVW平台的图像进行解析获取。

步骤S15、根据所述第一类型参数、第二类型参数和UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标(x₀,y₀)，获取所述UVW平台在移动过程中，所述标记点的图像坐标系和平台坐标系之间的映射关系，所述映射关系为：

其中，(X,Y)为所述标记点在移动过程中的平台坐标，(x,y)为所述标记点在移动过程中的图像坐标。

上式中，R_X为图像坐标系在X方向的分辨率，R_Y为图像坐标系在Y方向的分辨率，ω为图像坐标系和平台坐标系之间的夹角，(X₀,Y₀)为UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标，(x₀,y₀)为UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标。其中，(x₀,y₀)可通过对旋转前拍摄的UVW平台的图像进行解析获取。

上述步骤S11至步骤S15公开一种UVW平台校准方法。该方法应用于机器视觉对位系统的控制设备，该控制设备根据X方向和Y方向的预设平移量，以及预设的旋转角度α，控制UVW平台进行行一系列平移及旋转运动，并在每次平移和旋转后，对UVW平台拍照，获取UVW平台的图像，并且设定UVW平台中，能够拍摄到的某一点作为标记点。根据标记点在平移前后的平台坐标变化量和图像坐标变化量，以及标记点在旋转前后的图像坐标和旋转角度，从而能够计算得到图像坐标系和平台坐标系之间的映射关系。

另外，根据转动销和导轨滑块安装方式的不同，参见图3和图4，UVW平台通常分为PRP型和PPR型两种结构，其中，图3为PRP型的UVW平台的结构示意图，图4为PPR型的UVW平台的结构示意图。

若所述UVW平台为PRP型，所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系为：

若所述UVW平台为PPR型，所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系为：

其中，(U_x,U_y)、(V_x,V_y)、(W_x,W_y)和(at,bt)为所述UVW平台的规格参数，(U_x,U_y)、(V_x,V_y)和(W_x,W_y)分别为所述UVW平台中，U轴、V轴和W轴的连接点坐标，(at,bt)为所述UVW平台的旋转中心，(U,V,W)中的U、V和W分别表示若UVW平台的连接点坐标为(U_x,U_y)，(V_x,V_y)，(W_x,W_y)，且旋转中心坐标为(at,bt)，当UVW平台在X、Y和θ三个方向的移动量为(X,Y,θ)时，UVW平台中U轴、V轴和W轴的移动量。

参见图5所示的UVW平台的台面模型示意图，其中，(U_x,U_y)，(V_x,V_y)，(W_x,W_y)和(at,bt)为UVW平台的平台参数，这些规格参数是UVW平台出厂前，根据UVW平台设计时采用的一个XY坐标系所设定的，其中，(at,bt)为该坐标系的原点，当本申请采用的平台坐标系与平台参数设定时采用的XY坐标系的原点重合时，则(at,bt)为(0,0)，另外，(U_x,U_y)，(V_x,V_y)，(W_x,W_y)分别为所述UVW平台中，U轴、V轴和W轴的连接点坐标，由U轴、V轴和W轴的连接点所处的位置决定。其中，(U_x,U_y)，(V_x,V_y)，(W_x,W_y)和(at,bt)的数值在UVW平台出厂时已被设置完成，工作人员通过查询UVW平台的配置参数即可获取。通过上述对应关系，可以确定UVW平台的旋转中心为(at,bt)时，若需要将UVW平台移动到(X,Y,θ)这一坐标确定的位置，UVW平台中U、V和W三个工作轴需要移动的位置为(U,V,W)这一坐标确定的位置。

在步骤S12中，公开了根据UVW平台中标记点在平移前后的平台坐标变化量和图像坐标变化量，计算第一类型参数的步骤。本申请中，根据以下公式，计算所述第一类型参数：

其中，(ΔX,ΔY)为所述标记点的平台坐标变化量，(Δx,Δy)为所述标记点的图像坐标变化量。

上述计算所述第一类型参数的公式，由以下公式即可推导得出：

根据上式，通过将UVW平台平移到不少于三个不共线的位置，并根据X方向和Y方向的预设平移量，获取三个以上的(ΔX,ΔY)，并根据对图像的分析，获取相应的(Δx,Δy)，并将其代入上述公式，即可计算得出第一类型参数。

另外，在步骤S14中，公开了根据所述第一类型参数、旋转角度α，以及所述标记点在旋转前后的图像坐标，计算第二类型参数的操作，该操作可通过多种方式实现。

在其中一种实现方式中，根据以下公式，计算所述第二类型参数：

其中，(x₀,y₀)和(X₀,Y₀)分别是标记点在旋转前的图像坐标和平台坐标，(x₁,y₁)是所述标记点在旋转α角后的图像坐标。

上述公式中，所述标记点在旋转α角之前和之后的图像坐标(x₀,y₀)和(x₁,y₁)，通过对旋转前和旋转后的图像进行分析即可获取。

另外，在另一种实现方式中，参见图6，所述根据所述第一类型参数、旋转角度α，以及所述标记点在旋转前后的图像坐标，计算第二类型参数，包括：

步骤S21、根据以下公式，计算所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)，所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)为所述标记点在UVW平台旋转α角后的平台坐标：

其中，(x₁,y₁)是所述标记点在旋转α角后的图像坐标，(x₀,y₀)为UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标。另外，(x₀,y₀)和(x₁,y₁)的具体数值可通过对旋转前拍摄的UVW平台的图像进行解析获取。

步骤S22、根据预设的旋转角度β，获取与所述旋转角度β相对应的平移量，其中，所述与所述旋转角度β相对应的平移量为：

步骤S23、根据所述旋转角度β，以及与所述旋转角度β相对应的平移量，控制UVW平台的进行相应的旋转和平移。

在根据所述旋转角度β，以及与所述旋转角度β相对应的平移量，控制UVW平台的进行相应的旋转和平移时，需要根据所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系，确定所述UVW平台的各个工作轴实际的移动量，并根据所述实际的移动量对所述UVW平台的各个工作轴进行移动。

另外，在旋转过程中，UVW平台通常将平台坐标系的原点作为旋转的中心。当然，根据平台坐标系的设置，可以选用其他坐标点坐标旋转中心，本申请对此不做限定。

步骤S24、设定所述标记点在旋转和平移前的第二平台坐标为(X_R,Y_R)，根据所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)、标记点在旋转和平移前的图像坐标(x_R,y_R)、标记点在旋转和平移后的图像坐标(x_Ref,y_Ref)，以及所述第一类型参数，计算所述第二平台坐标(X_R,Y_R)。

其中，计算所述第二平台坐标时，通常利用以下公式：

综合上述两个公式，即可计算获取所述第二平台坐标(X_R,Y_R)。

步骤S25、判断所述第二平台坐标(X_R,Y_R)和第一平台坐标(X₁,Y₁)之间的差值是否在预设范围内，若是，执行步骤S26的操作，若否，执行步骤S27的操作。

步骤S26、若判断得知，所述第二平台坐标(X_R,Y_R)和第一平台坐标(X₁,Y₁)之间的差值在预设范围内，确定所述第二平台坐标(X_R,Y_R)为UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)。

步骤S27、若判断得知，所述第二平台坐标(X_R,Y_R)和第一平台坐标(X₁,Y₁)之间的差值不在预设范围内，设定所述第二平台坐标(X_R,Y_R)作为第一平台坐标(X₁,Y₁)，并重新获取其他预设的旋转角度，并设定所述其他预设的旋转角度为旋转角度β，返回执行步骤S22的操作。

上述的步骤S21至步骤S27公开了一种计算第二类型参数的方法，该方法首先通过步骤S21的操作，即可计算得到所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)。然后，根据预设的旋转角度β，以及与旋转角度β相对应的平移量，控制UVW平台进行旋转和平移。若第一平台坐标(X₁,Y₁)为UVW平台在基准位置时，所述标记点的平台坐标，则旋转平移之后的标记点，应该与旋转之前的标记点在平台坐标系中的同一位置，但是，在获取第一类型参数，以及计算所述第一平台坐标(X₁,Y₁)的过程中，往往存在误差，造成旋转平移之后的标记点，与旋转之前的标记点在平台坐标系中存在偏差。因此，该方法中，在获取第一平台坐标(X₁,Y₁)后，再根据标记点在旋转平移前后的图像坐标，计算获取第二平台坐标。若第二平台坐标和第一平台坐标之间的差值在预设范围内，将所述第二平台坐标作为UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)，并根据步骤S15的操作获取标记点的图像坐标系和平台坐标系之间的映射关系。若第二平台坐标和第一平台坐标之间的差值不在预设范围内，再重新确定其他预设的旋转角度作为旋转角度β，并根据重新确定的旋转角度β计算第二平台坐标，直到计算得到的第二平台坐标与上一次计算得到的第二平台坐标的差值在预设范围内，并确定最后一次计算得到的第二平台坐标为UVW平台在基准位置时，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)。该方法通过迭代求精，提高了(X₀,Y₀)的获取精度，从而能够获取标记点的图像坐标系和平台坐标系之间更准确的映射关系。

另外，本申请还公开了一种UVW平台校准装置，参见图7，所述UVW平台校准装置包括对应关系确定模块100，所述对应关系确定模块用于先根据UVW平台的规格参数，确定UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系，所述UVW平台校准装置还包括：平移控制模块200、第一类型参数获取模块300、旋转控制模块400、第二类型参数获取模块500和映射关系确定模块600。

所述平移控制模块200，用于获取三组以上，且不同线的X方向和Y方向的预设平移量后，根据所述对应关系和所述预设平移量，确定所述UVW平台中各个工作轴的第一移动量，并控制所述各个工作轴根据所述第一移动量进行移动，实现平移；

所述第一类型参数获取模块300，用于根据UVW平台中标记点在平移前后的平台坐标变化量和图像坐标变化量，计算第一类型参数，其中，所述第一类型参数包括：图像坐标系在X方向的分辨率R_X、图像坐标系在Y方向的分辨率R_Y，以及图像坐标系和平台坐标系之间的夹角ω；

所述旋转控制模块400，用于获取预设的旋转角度α后，根据所述对应关系和所述旋转角度α，确定所述UVW平台中各个工作轴的第二移动量，并控制所述各个工作轴根据所述第二移动量进行移动，实现旋转；

所述第二类型参数获取模块500，用于根据所述第一类型参数、旋转角度α，以及所述标记点在旋转前后的图像坐标，计算第二类型参数，其中，所述第二类型参数包括：UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)；

所述映射关系确定模块600，用于根据所述第一类型参数、第二类型参数和UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标(x₀,y₀)，获取所述UVW平台在移动过程中，所述标记点的图像坐标系和平台坐标系之间的映射关系，所述映射关系为：

其中，(X,Y)为所述标记点在移动过程中的平台坐标，(x,y)为所述标记点在移动过程中的图像坐标。

另外，若所述UVW平台为PRP型，所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系为：

若所述UVW平台为PPR型，所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系为：

其中，(U_x,U_y)、(V_x,V_y)、(W_x,W_y)和(at,bt)为所述UVW平台的规格参数，(U_x,U_y)、(V_x,V_y)和(W_x,W_y)分别为所述UVW平台中，U轴、V轴和W轴的连接点坐标，(at,bt)为所述UVW平台的旋转中心，(U,V,W)中的U、V和W分别表示若UVW平台的连接点坐标为(U_x,U_y)，(V_x,V_y)，(W_x,W_y)，且旋转中心坐标为(at,bt)，当UVW平台在X、Y和θ三个方向的移动量为(X,Y,θ)时，UVW平台中U轴、V轴和W轴的移动量。

进一步的，所述第一类型参数获取模块300根据以下公式，计算所述第一类型参数：

其中，(ΔX,ΔY)为所述标记点的平台坐标变化量，(Δx,Δy)为所述标记点的图像坐标变化量。

进一步的，所述第二类型参数获取模块500包括多种形式。在其中一种形式中，所述第二类型参数获取模块500根据以下公式，计算所述第二类型参数：

其中，(x₀,y₀)和(X₀,Y₀)分别是标记点在旋转前的图像坐标和平台坐标，(x₁,y₁)是所述标记点在旋转α角后的图像坐标。

在另外一种形式中，所述第二类型参数获取模块500包括：

第一计算单元，用于根据以下公式，计算所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)，所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)为所述标记点在UVW平台旋转α角后的平台坐标：

其中，(x₁,y₁)是所述标记点在旋转α角后的图像坐标，(x₀,y₀)为UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标；

平移量获取单元，用于根据预设的旋转角度β，获取与所述旋转角度β相对应的平移量，其中，所述与所述旋转角度β相对应的平移量为：

旋转平移单元，用于根据所述旋转角度β，以及与所述旋转角度β相对应的平移量，控制UVW平台的进行相应的旋转和平移；

第二计算单元，用于设定所述标记点在旋转和平移前的第二平台坐标为(X_R,Y_R)，根据所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)、标记点在旋转和平移前的图像坐标(x_R,y_R)、标记点在旋转和平移后的图像坐标(x_Ref,y_Ref)，以及所述第一类型参数，计算所述第二平台坐标(X_R,Y_R)；

判断单元，用于判断所述第二平台坐标(X_R,Y_R)和第一平台坐标(X₁,Y₁)之间的差值是否在预设范围内，若是，确定所述第二平台坐标(X_R,Y_R)为UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)，若否，设定所述第二平台坐标(X_R,Y_R)作为第一平台坐标(X₁,Y₁)，并重新获取其他预设的旋转角度，并设定所述其他预设的旋转角度为旋转角度β，返回由所述平移量获取单元执行操作。

通过如上公开的一种UVW平台校准装置，能够根据X方向和Y方向的预设平移量，以及预设的旋转角度α，控制UVW平台进行行一系列平移及旋转运动，并在每次平移和旋转后，对UVW平台拍照，获取UVW平台的图像，并且设定UVW平台中，能够拍摄到的某一点作为标记点。根据标记点在平移前后的平台坐标变化量和图像坐标变化量，以及标记点在旋转后的图像坐标，从而能够计算得到图像坐标系和平台坐标系之间的映射关系。

相应的，本申请还公开了一种终端，所述终端包括：存储器和处理器。

其中，所述存储器用于存储UVW平台校准的代码，所述处理器用于根据所述存储器中的代码执行相应的UVW平台校准的操作。

所述处理器执行的UVW平台校准的操作包括：预先根据UVW平台的规格参数，确定UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系，并且，所述处理器执行的UVW平台校准的操作还包括：

获取三组以上，且不同线的X方向和Y方向的预设平移量后，根据所述对应关系和所述预设平移量，确定所述UVW平台中各个工作轴的第一移动量，并控制所述各个工作轴根据所述第一移动量进行移动，实现平移；

根据UVW平台中标记点在平移前后的平台坐标变化量和图像坐标变化量，计算第一类型参数，其中，所述第一类型参数包括：图像坐标系在X方向的分辨率R_X、图像坐标系在Y方向的分辨率R_Y，以及图像坐标系和平台坐标系之间的夹角ω；

获取预设的旋转角度α后，根据所述对应关系和所述旋转角度α，确定所述UVW平台中各个工作轴的第二移动量，并控制所述各个工作轴根据所述第二移动量进行移动，实现旋转；

根据所述第一类型参数、旋转角度α，以及所述标记点在旋转前后的图像坐标，计算第二类型参数，其中，所述第二类型参数包括：UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)；

根据所述第一类型参数、第二类型参数和UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标(x₀,y₀)，获取所述UVW平台在移动过程中，所述标记点的图像坐标系和平台坐标系之间的映射关系，所述映射关系为：

其中，(X,Y)为所述标记点在移动过程中的平台坐标，(x,y)为所述标记点在移动过程中的图像坐标，(x₀,y₀)为UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标。

进一步的，若所述UVW平台为PRP型，所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系为：

若所述UVW平台为PPR型，所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系为：

其中，(U_x,U_y)、(V_x,V_y)、(W_x,W_y)和(at,bt)为所述UVW平台的规格参数，(U_x,U_y)、(V_x,V_y)和(W_x,W_y)分别为所述UVW平台中，U轴、V轴和W轴的连接点坐标，(at,bt)为所述UVW平台的旋转中心，(U,V,W)中的U、V和W分别表示若UVW平台的连接点坐标为(U_x,U_y)，(V_x,V_y)，(W_x,W_y)，且旋转中心坐标为(at,bt)，当UVW平台在X、Y和θ三个方向的移动量为(X,Y,θ)时，UVW平台中U轴、V轴和W轴的移动量。

进一步的，根据以下公式，计算所述第一类型参数：

其中，(ΔX,ΔY)为所述标记点的平台坐标变化量，(Δx,Δy)为所述标记点的图像坐标变化量。

进一步的，根据以下公式，计算所述第二类型参数：

其中，(x₀,y₀)和(X₀,Y₀)分别是标记点在旋转前的图像坐标和平台坐标，(x₁,y₁)是所述标记点在旋转α角后的图像坐标。

进一步的，所述根据所述第一类型参数、旋转角度α，以及所述标记点在旋转前后的图像坐标，计算第二类型参数，包括：

51)根据以下公式，计算所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)，所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)为所述标记点在UVW平台旋转α角后的平台坐标：

其中，(x₁,y₁)是所述标记点在旋转α角后的图像坐标，(x₀,y₀)为UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标；

52)根据预设的旋转角度β，获取与所述旋转角度β相对应的平移量，其中，所述与所述旋转角度β相对应的平移量为：

52)根据所述旋转角度β，以及与所述旋转角度β相对应的平移量，控制UVW平台的进行相应的旋转和平移；

53)设定所述标记点在旋转和平移前的第二平台坐标为(X_R,Y_R)，根据所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)、标记点在旋转和平移前的图像坐标(x_R,y_R)、标记点在旋转和平移后的图像坐标(x_Ref,y_Ref)，以及所述第一类型参数，计算所述第二平台坐标(X_R,Y_R)；

54)判断所述第二平台坐标(X_R,Y_R)和第一平台坐标(X₁,Y₁)之间的差值是否在预设范围内，若是，确定所述第二平台坐标(X_R,Y_R)为UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)，若否，设定所述第二平台坐标(X_R,Y_R)作为第一平台坐标(X₁,Y₁)，并重新获取其他预设的旋转角度，并设定所述其他预设的旋转角度为旋转角度β，返回执行步骤52)的操作。

本申请公开的终端，通常用作UVW平台校准的机器视觉对位系统的控制设备，所述控制设备与UVW平台相连接，能够控制UVW平台中各个工作轴的运动，并计算获取标记点的图像坐标系和平台坐标系之间的映射关系。

另外，所述机器视觉对位系统的控制设备可通过多种形式实现。在其中一种实现形式中，所述控制设备包括上位机和下位机，所述上位机用于根据UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系，确定UVW平台中各个工作轴的移动量，并将计算后的各轴的移动量发送给下位机，并执行各项计算操作。所述下位机根据接收到的移动量，控制各个工作轴执行相应的移动。

在另一种实现形式中，所述控制设备为一个独立的工控机，执行本申请公开的UVW平台的校准操作，获取图像坐标系和平台坐标系之间的映射关系。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种UVW平台校准方法，其特征在于，预先根据UVW平台的规格参数，确定UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系，所述UVW平台校准方法包括：

获取三组以上，且不同线的X方向和Y方向的预设平移量后，根据所述对应关系和所述预设平移量，确定所述UVW平台中各个工作轴的第一移动量，并控制所述各个工作轴根据所述第一移动量进行移动，实现平移；

根据UVW平台中标记点在平移前后的平台坐标变化量和图像坐标变化量，计算第一类型参数，其中，所述第一类型参数包括：图像坐标系在X方向的分辨率R_X、图像坐标系在Y方向的分辨率R_Y，以及图像坐标系和平台坐标系之间的夹角ω；

获取预设的旋转角度α后，根据所述对应关系和所述旋转角度α，确定所述UVW平台中各个工作轴的第二移动量，并控制所述各个工作轴根据所述第二移动量进行移动，实现旋转；

根据所述第一类型参数、旋转角度α，以及所述标记点在旋转前后的图像坐标，计算第二类型参数，其中，所述第二类型参数包括：UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)；

根据所述第一类型参数、第二类型参数和UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标(x₀,y₀)，获取所述UVW平台在移动过程中，所述标记点的图像坐标系和平台坐标系之间的映射关系，所述映射关系为：

$\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ 1\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}{R}_X.cos\left(\mathrm{\ω}\right)& -R_Y.sin\left(\mathrm{\ω}\right)& X_0\\ R_X.sin\left(\mathrm{\ω}\right)& R_Y.\cos \left(\mathrm{\ω}\right)& Y_0\\ 0& 0& 1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}x-x_0\\ y-y_0\\ 1\end{array}\right];$

其中，(X,Y)为所述标记点在移动过程中的平台坐标，(x,y)为所述标记点在移动过程中的图像坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

若所述UVW平台为PRP型，所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系为：

$\left\{\begin{array}{c}U=Uxtan\mathrm{\θ}+Uy(\frac{1}{\cos \mathrm{\θ}}-1)-Xtan\mathrm{\θ}+Y-\[attan\mathrm{\θ}-bt(\frac{1}{\cos \mathrm{\θ}}-1)\]\\ V=Vxtan\mathrm{\θ}+Vy(\frac{1}{\cos \mathrm{\θ}}-1)-Xtan\mathrm{\θ}+Y-\[attan\mathrm{\θ}-bt(\frac{1}{\cos \mathrm{\θ}}-1)\]\\ W=Wx(\frac{1}{\cos \mathrm{\θ}}-1)-Wy\tan \mathrm{\θ}+X+Y\tan \mathrm{\θ}-\[at(\frac{1}{\cos \mathrm{\θ}}-1)-bt\tan \mathrm{\θ}\]\end{array}\right.;$

若所述UVW平台为PPR型，所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系为：

$\left\{\begin{array}{c}U=Uxsin\mathrm{\θ}+Uy(cos\mathrm{\θ}-1)+Y-\[at(sin\mathrm{\θ}-1)+btcos\mathrm{\θ}\]\\ V=Vx\sin \mathrm{\θ}+Vy(cos\mathrm{\θ}-1)+Y-\[at(\sin \mathrm{\θ}-1)+btcos\mathrm{\θ}\]\\ W=Wx(\cos \mathrm{\θ}-1)-Wy\sin \mathrm{\θ}+X-\[at(cos\mathrm{\θ}-1)-btsin\mathrm{\θ}\]\end{array}\right.;$

其中，(U_x,U_y)、(V_x,V_y)、(W_x,W_y)和(at,bt)为所述UVW平台的规格参数，(U_x,U_y)、(V_x,V_y)和(W_x,W_y)分别为所述UVW平台中，U轴、V轴和W轴的连接点坐标，(at,bt)为所述UVW平台的旋转中心，(U,V,W)中的U、V和W分别表示若UVW平台的连接点坐标为(U_x,U_y)，(V_x,V_y)，(W_x,W_y)，且旋转中心坐标为(at,bt)，当UVW平台在X、Y和θ三个方向的移动量为(X,Y,θ)时，UVW平台中U轴、V轴和W轴的移动量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下公式，计算所述第一类型参数：

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}X\\ \mathrm{\Δ}Y\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{R}_X.\cos \left(\mathrm{\ω}\right)& -R_Y.\sin \left(\mathrm{\ω}\right)\\ R_X.\sin \left(\mathrm{\ω}\right)& R_Y.\cos \left(\mathrm{\ω}\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}x\\ \mathrm{\Δ}y\end{array}\right];$

其中，(ΔX,ΔY)为所述标记点的平台坐标变化量，(Δx,Δy)为所述标记点的图像坐标变化量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下公式，计算所述第二类型参数：

$\left[\begin{array}{c}{X}_0\\ Y_0\end{array}\right]={\left[\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\α}-1& -\sin \mathrm{\α}\\ \sin \mathrm{\α}& \cos \mathrm{\α}-1\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{cc}{R}_X.\cos \left(\mathrm{\ω}\right)& -R_Y.\sin \left(\mathrm{\ω}\right)\\ R_X.\sin \left(\mathrm{\ω}\right)& R_Y.\cos \left(\mathrm{\ω}\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{x}_1-x_0\\ y_1-y_0\end{array}\right];$

其中，(x₀,y₀)和(X₀,Y₀)分别是标记点在旋转前的图像坐标和平台坐标，(x₁,y₁)是所述标记点在旋转α角后的图像坐标。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一类型参数、旋转角度α，以及所述标记点在旋转前后的图像坐标，计算第二类型参数，包括：

51)根据以下公式，计算所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)，所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)为所述标记点在UVW平台旋转α角后的平台坐标：

$\left[\begin{array}{c}{X}_1\\ Y_1\end{array}\right]={\left[\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\α}-1& -\sin \mathrm{\α}\\ \sin \mathrm{\α}& \cos \mathrm{\α}-1\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{cc}{R}_X.\cos \left(\mathrm{\ω}\right)& -R_Y.\sin \left(\mathrm{\ω}\right)\\ R_X.\sin \left(\mathrm{\ω}\right)& R_Y.\cos \left(\mathrm{\ω}\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{x}_1-x_0\\ y_1-y_0\end{array}\right];$

其中，(x₁,y₁)是所述标记点在旋转α角后的图像坐标，(x₀,y₀)为UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标；

52)根据预设的旋转角度β，获取与所述旋转角度β相对应的平移量，其中，与所述旋转角度β相对应的平移量为：

53)根据所述旋转角度β，以及与所述旋转角度β相对应的平移量，控制UVW平台进行相应的旋转和平移；

54)设定所述标记点在旋转和平移前的第二平台坐标为(X_R,Y_R)，根据所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)、标记点在旋转和平移前的图像坐标(x_R,y_R)、标记点在旋转和平移后的图像坐标(x_Ref,y_Ref)，以及所述第一类型参数，计算所述第二平台坐标(X_R,Y_R)；

55)判断所述第二平台坐标(X_R,Y_R)和第一平台坐标(X₁,Y₁)之间的差值是否在预设范围内，若是，确定所述第二平台坐标(X_R,Y_R)为UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)，若否，设定所述第二平台坐标(X_R,Y_R)作为第一平台坐标(X₁,Y₁)，并重新获取其他预设的旋转角度，并设定所述其他预设的旋转角度为旋转角度β，返回执行步骤52)的操作。

6.一种UVW平台校准装置，其特征在于，包括对应关系确定模块，所述对应关系确定模块用于先根据UVW平台的规格参数，确定UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系，所述UVW平台校准装置还包括：

平移控制模块，用于获取三组以上，且不同线的X方向和Y方向的预设平移量后，根据所述对应关系和所述预设平移量，确定所述UVW平台中各个工作轴的第一移动量，并控制所述各个工作轴根据所述第一移动量进行移动，实现平移；

第一类型参数获取模块，用于根据UVW平台中标记点在平移前后的平台坐标变化量和图像坐标变化量，计算第一类型参数，其中，所述第一类型参数包括：图像坐标系在X方向的分辨率R_X、图像坐标系在Y方向的分辨率R_Y，以及图像坐标系和平台坐标系之间的夹角ω；

旋转控制模块，用于获取预设的旋转角度α后，根据所述对应关系和所述旋转角度α，确定所述UVW平台中各个工作轴的第二移动量，并控制所述各个工作轴根据所述第二移动量进行移动，实现旋转；

第二类型参数获取模块，用于根据所述第一类型参数、旋转角度α，以及所述标记点在旋转前后的图像坐标，计算第二类型参数，其中，所述第二类型参数包括：UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)；

映射关系确定模块，用于根据所述第一类型参数、第二类型参数和UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标(x₀,y₀)，获取所述UVW平台在移动过程中，所述标记点的图像坐标系和平台坐标系之间的映射关系，所述映射关系为：

$\left[\begin{array}{c}X\\ Y\\ 1\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}{R}_X.cos\left(\mathrm{\ω}\right)& -R_Y.sin\left(\mathrm{\ω}\right)& X_0\\ R_X.sin\left(\mathrm{\ω}\right)& R_Y.\cos \left(\mathrm{\ω}\right)& Y_0\\ 0& 0& 1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}x-x_0\\ y-y_0\\ 1\end{array}\right];$

其中，(X,Y)为所述标记点在移动过程中的平台坐标，(x,y)为所述标记点在移动过程中的图像坐标。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，

若所述UVW平台为PRP型，所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系为：

$\left\{\begin{array}{c}U=Uxtan\mathrm{\θ}+Uy(\frac{1}{\cos \mathrm{\θ}}-1)-Xtan\mathrm{\θ}+Y-\[attan\mathrm{\θ}-bt(\frac{1}{\cos \mathrm{\θ}}-1)\]\\ V=Vxtan\mathrm{\θ}+Vy(\frac{1}{\cos \mathrm{\θ}}-1)-Xtan\mathrm{\θ}+Y-\[attan\mathrm{\θ}-bt(\frac{1}{\cos \mathrm{\θ}}-1)\]\\ W=Wx(\frac{1}{\cos \mathrm{\θ}}-1)-Wy\tan \mathrm{\θ}+X+Y\tan \mathrm{\θ}-\[at(\frac{1}{\cos \mathrm{\θ}}-1)-bt\tan \mathrm{\θ}\]\end{array}\right.;$

若所述UVW平台为PPR型，所述UVW平台的各个工作轴的移动量与X、Y和θ三个方向的移动量之间的对应关系为：

$\left\{\begin{array}{c}U=Uxsin\mathrm{\θ}+Uy(cos\mathrm{\θ}-1)+Y-\[at(sin\mathrm{\θ}-1)+btcos\mathrm{\θ}\]\\ V=Vx\sin \mathrm{\θ}+Vy(cos\mathrm{\θ}-1)+Y-\[at(\sin \mathrm{\θ}-1)+btcos\mathrm{\θ}\]\\ W=Wx(\cos \mathrm{\θ}-1)-Wy\sin \mathrm{\θ}+X-\[at(cos\mathrm{\θ}-1)-btsin\mathrm{\θ}\]\end{array}\right.;$

其中，(U_x,U_y)、(V_x,V_y)、(W_x,W_y)和(at,bt)为所述UVW平台的规格参数，(U_x,U_y)、(V_x,V_y)和(W_x,W_y)分别为所述UVW平台中，U轴、V轴和W轴的连接点坐标，(at,bt)为所述UVW平台的旋转中心，(U,V,W)中的U、V和W分别表示若UVW平台的连接点坐标为(U_x,U_y)，(V_x,V_y)，(W_x,W_y)，且旋转中心坐标为(at,bt)，当UVW平台在X、Y和θ三个方向的移动量为(X,Y,θ)时，UVW平台中U轴、V轴和W轴的移动量。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一类型参数获取模块根据以下公式，计算所述第一类型参数：

$\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}X\\ \mathrm{\Δ}Y\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{R}_X.\cos \left(\mathrm{\ω}\right)& -R_Y.\sin \left(\mathrm{\ω}\right)\\ R_X.\sin \left(\mathrm{\ω}\right)& R_Y.\cos \left(\mathrm{\ω}\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\mathrm{\Δ}x\\ \mathrm{\Δ}y\end{array}\right];$

其中，(ΔX,ΔY)为所述标记点的平台坐标变化量，(Δx,Δy)为所述标记点的图像坐标变化量。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二类型参数获取模块根据以下公式，计算所述第二类型参数：

$\left[\begin{array}{c}{X}_0\\ Y_0\end{array}\right]={\left[\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\α}-1& -\sin \mathrm{\α}\\ \sin \mathrm{\α}& \cos \mathrm{\α}-1\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{cc}{R}_X.\cos \left(\mathrm{\ω}\right)& -R_Y.\sin \left(\mathrm{\ω}\right)\\ R_X.\sin \left(\mathrm{\ω}\right)& R_Y.\cos \left(\mathrm{\ω}\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{x}_1-x_0\\ y_1-y_0\end{array}\right];$

其中，(x₀,y₀)和(X₀,Y₀)分别是标记点在旋转前的图像坐标和平台坐标，(x₁,y₁)是所述标记点在旋转α角后的图像坐标。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二类型参数获取模块包括：

第一计算单元，用于根据以下公式，计算所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)，所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)为所述标记点在UVW平台旋转α角后的平台坐标：

$\left[\begin{array}{c}{X}_1\\ Y_1\end{array}\right]={\left[\begin{array}{cc}\cos \mathrm{\α}-1& -\sin \mathrm{\α}\\ \sin \mathrm{\α}& \cos \mathrm{\α}-1\end{array}\right]}^{-1}\left[\begin{array}{cc}{R}_X.\cos \left(\mathrm{\ω}\right)& -R_Y.\sin \left(\mathrm{\ω}\right)\\ R_X.\sin \left(\mathrm{\ω}\right)& R_Y.\cos \left(\mathrm{\ω}\right)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{x}_1-x_0\\ y_1-y_0\end{array}\right];$

其中，(x₁,y₁)是所述标记点在旋转α角后的图像坐标，(x₀,y₀)为UVW平台在旋转前，所述标记点的图像坐标；

平移量获取单元，用于根据预设的旋转角度β，获取与所述旋转角度β相对应的平移量，其中，与所述旋转角度β相对应的平移量为：

旋转平移单元，用于根据所述旋转角度β，以及与所述旋转角度β相对应的平移量，控制UVW平台的进行相应的旋转和平移；

第二计算单元，用于设定所述标记点在旋转和平移前的第二平台坐标为(X_R,Y_R)，根据所述标记点的第一平台坐标(X₁,Y₁)、标记点在旋转和平移前的图像坐标(x_R,y_R)、标记点在旋转和平移后的图像坐标(x_Ref,y_Ref)，以及所述第一类型参数，计算所述第二平台坐标(X_R,Y_R)；

判断单元，用于判断所述第二平台坐标(X_R,Y_R)和第一平台坐标(X₁,Y₁)之间的差值是否在预设范围内，若是，确定所述第二平台坐标(X_R,Y_R)为UVW平台在旋转前，所述标记点的平台坐标(X₀,Y₀)，若否，设定所述第二平台坐标(X_R,Y_R)作为第一平台坐标(X₁,Y₁)，并重新获取其他预设的旋转角度，并设定所述其他预设的旋转角度为旋转角度β，返回由所述平移量获取单元执行操作。