CN106950917A - 相机校准方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种相机校准方法和装置，所述方法：控制相机移动至固定位置的标记图形上方；获取相机拍摄标记图形的图像；获取图像及其中标记图形的中心点坐标；计算图像及其中图形标记的中心点坐标分别在X轴和Y轴上的坐标差；分别将X、Y轴上的坐标差乘以预设的X、Y轴单位距离，对应计算出X、Y机械轴的移动距离；控制X、Y机械轴移动使相机在X、Y轴移动对应的距离；获取相机再次拍摄的标记图形的图像；检测再次拍摄图像的中心点坐标与图像中标记图形的中心点坐标分别在X、Y轴上的坐标差的绝对值是否小于预设的阀值；若否，则更新X、Y轴单位距离，并进入计算所述移动距离的步骤。本发明可实现对相机校准的自动化，提升校准的准确性。

Description

相机校准方法及装置
技术领域
本发明涉及光通信器件加工技术领域，特别是涉及一种相机校准方法及装置。
背景技术
点胶机可以将胶水、油漆等流体精确的点、注、点滴到每个电子产品精确位置。点胶机通常包括相机、X机械轴和Y机械轴、点胶喷嘴等组件，其中，需要移动相机识别电子产品上的点胶位置，控制X和Y机械轴移动可以使点胶喷嘴移动到点胶位置进行点胶。
点胶过程中，通常需要手动校正相机识别点胶位置，但手动操作更为复杂，会降低点胶的准确性。
发明内容
基于此，有必要提供一种相机校准方法和装置，自动校准相机。
一种相机校准方法，所述方法包括以下步骤：
控制所述相机移动至固定位置的标记图形上方；
获取所述相机拍摄的所述标记图形的图像；
获取所述图像的中心点坐标与所述图像中标记图形的中心点坐标；
计算所述图像的中心点坐标与所述图像中标记图形的中心点坐标分别在X轴和Y轴上的坐标差；
分别将所述X轴和Y轴上的坐标差乘以预设的X轴单位距离和Y轴单位距离，对应计算出X机械轴和Y机械轴的移动距离；
控制所述X机械轴和Y机械轴移动使所述相机在X轴和Y轴上移动对应的所述距离；
获取所述相机再次拍摄的所述标记图形的图像；
检测所述再次拍摄的图像的中心点坐标与所述图像中标记图形的中心点坐标分别在X轴和Y轴上的坐标差的绝对值是否小于预设的阀值；
若不小于，则更新所述X轴单位距离和Y轴单位距离，并进入计算所述移动距离的步骤；
其中，所述X轴单位距离为在X轴方向上对应一个像素需要移动X机械轴的距离，所述Y轴单位距离为在Y轴方向上对应一个像素需要移动Y机械轴的距离。
在其中一个实施例中，所述更新所述X轴单位距离和Y轴单位距离的步骤包括：
获取计算的所述X轴上的坐标差减去再次计算的所述X轴上的坐标差的X轴差值；
获取计算的所述Y轴上的坐标差减去再次计算的所述Y轴上的坐标差的Y轴差值；
将计算的X机械轴的移动距离除以所述X轴差值作为更新后的X轴单位距离；
将计算的Y机械轴的移动距离除以所述Y轴差值作为更新后的Y轴单位距离。
在其中一个实施例中，所述固定位置的标记图形为固定设置于点胶校准板上的标记图形，所述控制所述相机移动至固定位置的标记图形上方具体为：
控制所述相机移动至点胶校准板上标记图形的上方。
在其中一个实施例中，所述标记图形包括规则图形。
在其中一个实施例中，所述规则图形为圆形。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
若检测的所述再次拍摄的图像的中心点坐标与所述图像中标记图形的中心点坐标分别在X轴和Y轴上的坐标差的绝对值小于预设的阀值，则计算并校正所述相机的图像中心与点胶喷嘴中心之间的偏移。
在其中一个实施例中，所述计算并校正所述相机的图像中心与点胶喷嘴中心之间的偏移包括：
移动所述点胶喷嘴至所述标记图形中心点上方；
控制所述点胶喷嘴向空白点胶板喷射一次形成单点胶水；
移动所述相机至所述标记图形中心点上方，使所述相机的成像视野包含所述单点胶水；
移动所述相机使所述相机的图像中心与所述单点胶水的圆心重合；
获取所述重合点的坐标；
以所述重合点的坐标与所述标记图形中心点坐标分别在X轴和Y轴上的差值作为相机的图像中心与点胶喷嘴中心之间的偏移。
在其中一个实施例中，所述点胶喷嘴具有两个。
在其中一个实施例中，采用逐步逼近算法使所述相机的图像中心与所述单点胶水的圆心重合。
以上所述相机校准方法中，通过在固定位置设置的标记图形，在点胶过程中，当需要校准相机时，可以使相机的图像中心与标记图形的中心重合以校准相机，实现对相机校准的自动化，提升校准的准确性。
一种相机校准装置，包括点胶机和用于控制所述点胶机工作的计算机，所述点胶机包括相机、X机械轴、Y机械轴，所述计算机包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时控制所述相机、X机械轴、Y机械轴实现以上所述的相机校准方法。
以上所述相机校准装置通过在固定位置设置的标记图形，在点胶过程中，当需要校准相机时，可以使相机的图像中心与标记图形的中心重合以校准相机，实现对相机校准的自动化，提升校准的准确性。
附图说明
图1为一实施例相机校准方法的流程示意图；
图2为标记图形的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一实施例的相机校准方法包括步骤S110至步骤S190。
步骤S110，控制相机移动至固定位置的标记图形上方。
步骤S120，获取相机拍摄的标记图形的图像。
步骤S130，获取图像的中心点坐标与图像中标记图形的中心点坐标；
步骤S140，计算图像的中心点坐标与图像中标记图形的中心点坐标分别在X轴和Y轴上的坐标差；
步骤S150，分别将X轴和Y轴上的坐标差乘以预设的X轴单位距离和Y轴单位距离，对应计算出X机械轴和Y机械轴的移动距离；
步骤S160，控制X机械轴和Y机械轴移动使相机在X轴和Y轴上移动对应的距离；
步骤S170，获取相机再次拍摄的标记图形的图像；
步骤S180，检测再次拍摄的图像的中心点坐标与图像中标记图形的中心点坐标分别在X轴和Y轴上的坐标差的绝对值是否小于预设的阀值；
步骤S190，若不小于，则更新X轴单位距离和Y轴单位距离，并进入步骤S150。
其中，X轴单位距离为在X轴方向上对应一个像素需要移动X机械轴的距离，Y轴单位距离为在Y轴方向上对应一个像素需要移动Y机械轴的距离。
以上所述相机校准方法中，通过在固定位置设置的标记图形，在点胶过程中，当需要校准相机时，可以使相机的图像中心与标记图形的中心重合以校准相机，实现对相机校准的自动化，提升校准的准确性。
本实施例中，在点胶机的点胶校准板的固定位置上设置有标记图形。标记图形包括规则图形及设置于规则图形内的中心标记点，其中中心点容易确定，如圆形及对应的圆心(如图2所示的圆形及圆心)，正方形及对应的中心等。需要指出的是，本实施例中，标记图形也可以只包含规则图形，而不设置圆心点。
在点胶过程中，需要通过相机拍摄点胶区域，相机的移动则会使相机产生偏差，步骤S110在校准相机时可以将相机移动至点胶校准板上标记图形的上方。
步骤S130在获取图像的中心坐标P1(x1，y1)和图形的中心点坐标P2(x2，y2)后，可以由步骤S140获取二者在X轴的坐标差x1-x2，和在Y轴上的坐标差y1-y2。
由步骤S150将X轴的坐标差x1-x2乘以X轴单位距离A，并将Y轴上的坐标差y1-y2乘以Y轴单位距离B。本实施例中，A表示X轴方向上对应一个像素需要移动X机械轴的距离，x1-x2表示在X轴上两个坐标点之间包含的像素数量，二者的乘积表示X机械轴需要移动的距离。对应的，B表示在Y轴方向上对应一个像素需要移动Y机械轴的距离，y1-y2表示在Y轴上两个坐标点之间包含的像素数量，二者的乘积表示Y机械轴需要移动的距离。其中A和B的值可以预先设置为常用的经验值。
控制X机械轴和Y机械轴移动使相机在X轴和Y轴上移动对应的距离后，可以控制相机再次拍摄标记图形，并检测再次拍摄的图像的中心点坐标P3(x3，y3)与图像中标记图形的中心点坐标P4(x4，y4)分别在X轴和Y轴上的坐标差(x3-x4和y3-y4)的绝对值是否小于预设的阀值，该阀值为允许的最大误差值。如果两个坐标差均小于阀值，表示图像的中心与图形的中心重合。否则，表示预设的A和B的值需要更新，可以通过更新后的A和B的值进一步进入步骤S150对应计算出X机械轴和Y机械轴的移动距离，直至步骤S180中两个坐标差的绝对值小于预设的阀值。
本实施例中，步骤S190更新X轴单位距离和Y轴单位距离的步骤包括：
获取计算的X轴上的坐标差减去再次计算的X轴上的坐标差的X轴差值；
获取计算的Y轴上的坐标差减去再次计算的Y轴上的坐标差的Y轴差值；
将计算的X机械轴的移动距离除以X轴差值作为更新后的X轴单位距离；
将计算的Y机械轴的移动距离除以Y轴差值作为更新后的Y轴单位距离。
具体地，更新A和B时，由(x1-x2)-(x3-x4)作为X轴差值，由(y1-y2)-(y3-y4)作为Y轴差值，更新后的A为：(x1-x2)*A/[(x1-x2)-(x3-x4)]，更新后的B为：(y1-y2)*B/[y1-y2)-(y3-y4)]。
本实施例中，若检测的再次拍摄的图像的中心点坐标与图像中标记图形的中心点坐标分别在X轴和Y轴上的坐标差的绝对值小于预设的阀值，则计算并校正相机的图像中心与点胶喷嘴中心之间的偏移。
在点胶过程中，相机的图像中心与点胶喷嘴中心之间会形成偏差，纠正这种偏差可以准确的进行点胶。
本实施例中，计算并校正相机的图像中心与点胶喷嘴中心之间的偏移包括：
移动点胶喷嘴至标记图形中心点上方；
控制点胶喷嘴向空白点胶板喷射一次形成单点胶水；
移动相机至标记图形中心点上方，使相机的成像视野包含单点胶水；
移动相机使相机的图像中心与单点胶水的圆心重合；
获取重合点的坐标；
以重合点的坐标与标记图形中心点坐标分别在X轴和Y轴上的差值作为相机的图像中心与点胶喷嘴中心之间的偏移。
点胶过程中，更换点胶喷嘴的针头或者点胶操作不当均会使点胶喷嘴与相机之间产生偏差。将点胶喷嘴移动至点胶板喷射一次可以形成单点胶水。本实施例中，单点胶水为圆形，单点胶水的圆心可以通过检测获得。具体地，控制点胶喷嘴向空白点胶板喷射一次形成单点胶水后，可以控制相机拍摄点胶获得单点胶水的图像，再对图像进行处理获得单点胶水圆心。
通过逐步逼近算法可以使相机的图像中心与单点胶水的圆心重合。此时记录重合点的坐标。重合点的坐标与标记图形中心点坐标分别在X轴和Y轴上的差值即为相机的图像中心与点胶喷嘴中心之间的偏移。在点胶过程中，可以通过移动X机械轴和Y机械轴纠正相机与点胶喷嘴之间的偏差，提高点胶精度。
点胶喷嘴的数量可以为一个、两个或其他，均可以一一校准相机与点胶喷嘴之间的偏移。
本实施例还提供了一种相机校准装置，包括点胶机和用于控制点胶机工作的计算机，点胶机包括相机、X机械轴、Y机械轴，计算机包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时控制相机、X机械轴、Y机械轴实现以上所述的相机校准方法。
以上所述相机校准装置通过在固定位置设置的标记图形，在点胶过程中，当需要校准相机时，可以使相机的图像中心与标记图形的中心重合以校准相机，实现对相机校准的自动化，提升校准的准确性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种相机校准方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
控制所述相机移动至固定位置的标记图形上方；
获取所述相机拍摄的所述标记图形的图像；
获取所述图像的中心点坐标与所述图像中标记图形的中心点坐标；
计算所述图像的中心点坐标与所述图像中标记图形的中心点坐标分别在X轴和Y轴上的坐标差；
分别将所述X轴和Y轴上的坐标差乘以预设的X轴单位距离和Y轴单位距离，对应计算出X机械轴和Y机械轴的移动距离；
控制所述X机械轴和Y机械轴移动使所述相机在X轴和Y轴上移动对应的所述距离；
获取所述相机再次拍摄的所述标记图形的图像；
检测所述再次拍摄的图像的中心点坐标与所述图像中标记图形的中心点坐标分别在X轴和Y轴上的坐标差的绝对值是否小于预设的阀值；
若不小于，则更新所述X轴单位距离和Y轴单位距离，并进入计算所述移动距离的步骤；
其中，所述X轴单位距离为在X轴方向上对应一个像素需要移动X机械轴的距离，所述Y轴单位距离为在Y轴方向上对应一个像素需要移动Y机械轴的距离。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述更新所述X轴单位距离和Y轴单位距离的步骤包括：
获取计算的所述X轴上的坐标差减去再次计算的所述X轴上的坐标差的X轴差值；
获取计算的所述Y轴上的坐标差减去再次计算的所述Y轴上的坐标差的Y轴差值；
将计算的X机械轴的移动距离除以所述X轴差值作为更新后的X轴单位距离；
将计算的Y机械轴的移动距离除以所述Y轴差值作为更新后的Y轴单位距离。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固定位置的标记图形为固定设置于点胶校准板上的标记图形，所述控制所述相机移动至固定位置的标记图形上方具体为：
控制所述相机移动至点胶校准板上标记图形的上方。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标记图形包括规则图形。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述规则图形为圆形。
6.根据权利要求1－5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若检测的所述再次拍摄的图像的中心点坐标与所述图像中标记图形的中心点坐标分别在X轴和Y轴上的坐标差的绝对值小于预设的阀值，则计算并校正所述相机的图像中心与点胶喷嘴中心之间的偏移。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述计算并校正所述相机的图像中心与点胶喷嘴中心之间的偏移包括：
移动所述点胶喷嘴至所述标记图形中心点上方；
控制所述点胶喷嘴向空白点胶板喷射一次形成单点胶水；
移动所述相机至所述标记图形中心点上方，使所述相机的成像视野包含所述单点胶水；
移动所述相机使所述相机的图像中心与所述单点胶水的圆心重合；
获取所述重合点的坐标；
以所述重合点的坐标与所述标记图形中心点坐标分别在X轴和Y轴上的差值作为相机的图像中心与点胶喷嘴中心之间的偏移。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述点胶喷嘴具有两个。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，采用逐步逼近算法使所述相机的图像中心与所述单点胶水的圆心重合。
10.一种相机校准装置，其特征在于，包括点胶机和用于控制所述点胶机工作的计算机，所述点胶机包括相机、X机械轴、Y机械轴，所述计算机包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时控制所述相机、X机械轴、Y机械轴实现权利要求1至9中任一项所述的相机校准方法。
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