CN109859267A - 一种高精度相机拍照定位的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精度相机拍照定位的方法，具体包括以下步骤：S1、定位相机对模板进行拍照，选取两个定位点，获取定位点的像素坐标系坐标；S2、将获取的定位点的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标；S3、确定两个定位点连线中心点的直角坐标系坐标以及连线倾斜角；S4、对待调整电池串进行拍照，获取待调整电池串定位点的直角坐标系坐标，获取两定位点连线中心点的直角坐标系坐标以及倾斜角；S5、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度，根据定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度对待调整电池串进行调整。本发明的方法提高了移栽机构搬运的电池串精度，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池生产领域，具体涉及一种高精度相机拍照定位的方法。
背景技术
在太阳能电池生产过程中，需将多个串接好的电池串按要求放置在铺好EVA的钢化玻璃上以便连接，对位置精度要求较高。
目前通常的是采用人工搬运和调整方式进行安装，但这种方式不仅劳动效率低，精度差，且由于光伏电池串易碎。
为了提高效率，目前逐渐使用移栽机构对电池串进行搬运，但移栽机构后依然存在精度差的问题。
发明内容
为了克服现有技术中的问题，提供一种高精度相机拍照定位的方法，能够对移栽机构搬运的电池串进行调整，定位精度高。
本发明提供一种高精度相机拍照定位的方法，具体包括以下步骤：
S1、定位相机对模板进行拍照，选取两个定位点，获取定位点的像素坐标系坐标；
S2、将获取的定位点的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标；
S3、确定两个定位点连线中心点的直角坐标系坐标以及连线倾斜角；
S4、对待调整电池串进行拍照，获取待调整电池串定位点的直角坐标系坐标，获取两定位点连线中心点的直角坐标系坐标以及倾斜角；
S5、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度，根据定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度对待调整电池串进行调整。
进一步地，所述步骤S1中记载的选取两个定位点，获取定位点的像素坐标系坐标具体为：
S101、从模板电池串中的任意一个电池片上任选两个顶点或任意两个电池片上各任选一个顶点作为定位点A和定位点B；
S102、根据定位相机拍照获得定位点A和B在像素坐标系下的坐标。
进一步地，所述步骤S2中记载的将获取的定位点的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标具体为：
S201、依据定位相机相对位置以及相机参数对到像素坐标系与直角坐标系的转换关系；
S202、将获取的定位点的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标，定位点A的直角坐标系坐标为A0(XA0,YA0),定位点B的直角坐标系坐标为B0(XB0,YB0)。
进一步地，所述步骤S3中记载的确定两个定位点连线中心点的直角坐标系坐标以及连线倾斜角具体为：
将定位点A和定位点B连接，得到线段K0，K0的中心点为M0，M0的直角坐标系坐标为线段K0在直角坐标系的倾斜角为
进一步地，所述步骤S4中记载的对待调整电池串进行拍照，获取待调整电池串定位点的直角坐标系坐标，获取两定位点连线中心点的直角坐标系坐标以及倾斜角具体为：
待调整电池串定位点A1的直角坐标系坐标A1(XA1,YA1),定位点B1的直角坐标系坐标为B1(XB1,YB1)，将定位点A1和定位点B1连接，得到线段K1，K1的中心点为M1，M1的直角坐标系坐标为线段K1在直角坐标系的倾斜角为
进一步地，当所述步骤S5中对待调整电池串进行调整是先进行纠正在通过移栽机构搬运时，所述步骤S5具体为：
S501、在定位相机视觉范围内旋转移栽机构三次或三次以上；
S502、获取每次旋转时定位点A或定位点B的直角坐标系坐标；
S503、根据三次或三次以上定位点A的直角坐标系坐标，确定移栽机构旋转中心点投影的直角坐标系坐标C0(XC0,YC0)；
S504、计算M0和C0之间的距离L，
S505、计算在X方向上的偏移量dx和在Y方向上的偏移量dy，
dx＝±L×(cos∝±cosθ)，
dy＝±L×(sin∝±sinθ)，
其中，∝为模板两定位点连线在直角坐标系倾斜角，θ为待调整电池串两定位点连线在直角坐标系倾斜角，C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号；
S506、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度，其中定位纠偏向量
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝；
S507、移栽机构根据定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度Δ∝调整待调整电池串位置；
S508、将调整好的电池串移送到放料位置。
进一步地，当所述步骤S5中对待调整电池串进行调整是先进行移栽机构搬运在进行纠正时，所述步骤S5具体为：
S511、在定位相机视觉范围内旋转移栽机构三次或三次以上；
S512、获取每次旋转时定位点A或定位点B的直角坐标系坐标；
S513、根据三次或三次以上定位点A的直角坐标系坐标，确定移栽机构旋转中心点投影的直角坐标系坐标C0(XC0,YC0)；
S514、获取待调整电池串在X方向上的偏移量dx和在Y方向上的偏移量dy，
其中，∝为模板两定位点连线在直角坐标系倾斜角，θ为待调整电池串两定位点连线在直角坐标系倾斜角，C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号；
S515、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度，其中定位纠偏向量
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝；
S516、将待调整电池串移送到放料位置；
S517、移栽机构根据定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度Δ∝调整待调整电池串位置。
进一步地，所述两个定位点为电池串短边顶点时，所述步骤S5具体包括：
S521、获取所述电池串的料长l；
S522、计算M0和C0之间的距离L，
S523、计算在X方向上的偏移量dx和在Y方向上的偏移量dy，
dx＝±L×(cos∝±cosθ)，
dy＝±L×(sin∝±sinθ)，
其中，∝为模板两定位点连线在直角坐标系倾斜角，θ为待调整电池串两定位点连线在直角坐标系倾斜角，C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号；
S524、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度，其中定位纠偏向量
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝；
S525、移栽机构根据定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度Δ∝调整待调整电池串位置；
S526、将调整好的电池串移送到放料位置。
进一步地，所述两个定位点为电池串长边顶点时，所述步骤S5具体包括：
S531、获取所述电池串的料宽w；
S532、计算M0和C0之间的距离L，
S533、计算在X方向上的偏移量dx和在Y方向上的偏移量dy，
dx＝±L×(cos∝±cosθ)，
dy＝±L×(sin∝±sinθ)，
其中，∝为模板两定位点连线在直角坐标系倾斜角，θ为待调整电池串两定位点连线在直角坐标系倾斜角，C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号；
S534、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度，其中定位纠偏向量
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝；
S535、移栽机构根据定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度Δ∝调整待调整电池串位置；
S536、将调整好的电池串移送到放料位置。
进一步地，所述定位相机为两个或两个以上。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
仅通过摄像头对电池串的两个顶点进行定位，通过计算获得定位纠偏向量，对电池串位置进行调整，提高了移栽机构搬运的电池串精度，使得精度控制在0.1mm以内，提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明方法的流程图；
图2是本发明一实施方式中定位相机像素坐标系的示意图；
图3是本发明一实施方式中转换后的直角坐标系的示意图。
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。
一种高精度相机拍照定位的方法，如图1所示，具体包括以下步骤：
S1、如图2所示，定位相机对模板进行拍照，选取两个定位点，获取定位点的像素坐标系坐标；
S2、如图3所示，将获取的定位点的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标；
S3、确定两个定位点连线中心点的直角坐标系坐标以及连线倾斜角；
S4、对待调整电池串进行拍照，获取待调整电池串定位点的直角坐标系坐标，获取两定位点连线中心点的直角坐标系坐标以及倾斜角；
S5、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度，根据定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度对待调整电池串进行调整。
在上述方案的基础上，进一步地，所述步骤S1中记载的选取两个定位点，获取定位点的像素坐标系坐标具体为：
S101、从模板电池串中的任意一个电池片上任选两个顶点或任意两个电池片上各任选一个顶点作为定位点A和定位点B；
S102、根据定位相机拍照获得定位点A和B在像素坐标系下的坐标。
在本实施方式中，由于电池串是由多个电池片串成一串构成，若两个定位点设在同一个短边上，则两个定位点正好是短边的两个端点。
采用上述技术方案，电池串中电池片的顶点均可以作为定位点，定位点的选取非常灵活，仅仅通过两个定位点就能够准确确定电池串的位置，计算简单定位准确，提高了效率。
进一步地，所述步骤S2中记载的将获取的定位点的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标具体为：
S201、依据定位相机相对位置以及相机参数对到像素坐标系与直角坐标系的转换关系；
S202、将获取的定位点的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标，定位点A的直角坐标系坐标为A0(XA0,YA0),定位点B的直角坐标系坐标为B0(XB0,YB0)。
采用上述技术方案，将多个定位相机的坐标系统一，使得所有的坐标均在一个直角坐标系下。
在上述方案的基础上，进一步地，所述步骤S3中记载的确定两个定位点连线中心点的直角坐标系坐标以及连线倾斜角具体为：
将定位点A和定位点B连接，得到线段K0，K0的中心点为M0，M0的直角坐标系坐标为线段K0在直角坐标系的倾斜角为
在上述方案的基础上，进一步地，所述步骤S4中记载的对待调整电池串进行拍照，获取待调整电池串定位点的直角坐标系坐标，获取两定位点连线中心点的直角坐标系坐标以及倾斜角具体为：
待调整电池串定位点A1的直角坐标系坐标A1(XA1,YA1),定位点B1的直角坐标系坐标为B1(XB1,YB1)，将定位点A1和定位点B1连接，得到线段K1，K1的中心点为M1，M1的直角坐标系坐标为线段K1在直角坐标系的倾斜角为
在上述方案的基础上，进一步地，当所述步骤S5中对待调整电池串进行调整是先进行纠正在通过移栽机构搬运时，所述步骤S5具体为：
S501、在定位相机视觉范围内旋转移栽机构三次或三次以上；
S502、获取每次旋转时定位点A或定位点B的直角坐标系坐标；
S503、根据三次或三次以上定位点A的直角坐标系坐标，确定移栽机构旋转中心点投影的直角坐标系坐标C0(XC0,YC0)；
S504、计算M0和C0之间的距离L，
S505、计算在X方向上的偏移量dx和在Y方向上的偏移量dy，
dx＝±L×(cos∝±cosθ)，
dy＝±L×(sin∝±sinθ)，
其中，∝为模板两定位点连线在直角坐标系倾斜角，θ为待调整电池串两定位点连线在直角坐标系倾斜角，C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号；
S506、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度，其中定位纠偏向量
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝；
S507、移栽机构根据定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度Δ∝调整待调整电池串位置；
S508、将调整好的电池串移送到放料位置。
在上述方案的基础上，进一步地，当所述步骤S5中对待调整电池串进行调整是先进行移栽机构搬运在进行纠正时，所述步骤S5具体为：
S511、在定位相机视觉范围内旋转移栽机构三次或三次以上；
S512、获取每次旋转时定位点A或定位点B的直角坐标系坐标；
S513、根据三次或三次以上定位点A的直角坐标系坐标，确定移栽机构旋转中心点投影的直角坐标系坐标C0(XC0,YC0)；
S514、获取待调整电池串在X方向上的偏移量dx和在Y方向上的偏移量dy，
其中，∝为模板两定位点连线在直角坐标系倾斜角，θ为待调整电池串两定位点连线在直角坐标系倾斜角，C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号；
S515、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度，其中定位纠偏向量
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝；
S516、将待调整电池串移送到放料位置；
S517、移栽机构根据定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度Δ∝调整待调整电池串位置。
在上述方案的基础上，进一步地，所述两个定位点为电池串短边顶点时，所述步骤S5具体包括：
S521、获取所述电池串的料长l；
S522、计算M0和C0之间的距离L，
S523、计算在X方向上的偏移量dx和在Y方向上的偏移量dy，
dx＝±L×(cos∝±cosθ)，
dy＝±L×(sin∝±sinθ)，
其中，∝为模板两定位点连线在直角坐标系倾斜角，θ为待调整电池串两定位点连线在直角坐标系倾斜角，C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号；
S524、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝；
S525、移栽机构根据定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度Δ∝调整待调整电池串位置；
S526、将调整好的电池串移送到放料位置。
在本实施方式中，由于电池串的规格是已知的，电池串的料长可以直接获得，也可以通过定位相机进行测量获取。
采用上述技术方案，当定位相机视觉范围较窄或者移栽机构转动不方便，无法通过旋转移栽机构的方式获取移栽机构的旋转中心时，并且定位点为电池串短边的两个端点时，可以利用M0和C0之间的距离约等于半料长的方式进行计算。采用这种方式，精度依然能够保证在0.1mm以内。
在上述方案的基础上，进一步地，所述两个定位点为电池串长边顶点时，所述步骤S5具体包括：
S531、获取所述电池串的料宽w；
S532、计算M0和C0之间的距离L，
S533、计算在X方向上的偏移量dx和在Y方向上的偏移量dy，
dx＝±L×(cos∝±cosθ)，
dy＝±L×(sin∝±sinθ)，
其中，∝为模板两定位点连线在直角坐标系倾斜角，θ为待调整电池串两定位点连线在直角坐标系倾斜角，C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号；
S534、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度，其中定位纠偏向量
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝；
S535、移栽机构根据定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度Δ∝调整待调整电池串位置；
S536、将调整好的电池串移送到放料位置。
在本实施方式中，由于电池串的规格是已知的，电池串的料宽可以直接获得，也可以通过定位相机进行测量获取。
采用上述技术方案，当定位相机视觉范围较窄或者移栽机构转动不方便，无法通过旋转移栽机构的方式获取移栽机构的旋转中心时，并且定位点为电池串长边的两个端点时，可以利用M0和C0之间的距离约等于半料宽的方式进行计算。采用这种方式，精度依然能够保证在0.1mm以内。
在上述方案的基础上，进一步地，所述定位相机为两个或多个。
采用上述技术方案，当定位相机为两个时，可以通过两个定位点确定电池串的位置，当定位相机为多个时可以更好确定电池串的位置，可以测量料长和料宽。
下面通过四个具体实施方式对本发明的方法进行详细说明。
实施方式一
S601、定位相机对模板进行拍照，选取任意两边缘相交点中的两个点，在本实施方式中选取长边的两个端点作为定位点，在平面坐标系下像素坐标PA(XPA,YPA),PB(XPB,YPB)。
通过预先完成定位相机的标定工作，可以将定位相机所捕捉图像的像素坐标PA,PB转换为同一平面的直角坐标系下，得到直角坐标系坐标A0(XA0,YA0),B0(XB0,YB0)。根据定位相机的相对位置以及相机参数进行标定。相机的参数包括单个像元的宽和高，焦距，kappa，中心点X坐标和Y坐标，图像宽和高，相机位姿(x，y，z以及x，y，z方向的旋转)等等。
S602、根据A、B两点确定一条线段，K0，则该线段K0在直角坐标系中的中心点为该线段在直角坐标系中的角度为 将该线段的中点M0，角度∝作为基准位置，将移载机构的拍照位置的基准坐标保存。
S603、在相机视野的允许范围内控制移载机构在拍照位置平行于直角坐标系旋转至少3次，由平面中三点确定一个圆，比如选取定位点A，根据旋转3次定位点A的三个位置确定圆心，该圆心点在直角坐标系下垂直方向的投影为C0(XC0,YC0)。圆心的计算方式是该领域常规的计算方法。
如果移载机构拍照位置不发生改变，该投影坐标在直角坐标系下的坐标将不会发生改变。
S604、移栽机构搬运待调整电池串到定位相机拍照位置，获取待调整电池串定位点A1、B1连线K1中心点为M1的直角坐标系坐标为
在实际生产中，移栽机构在直角坐标系下的旋转中心点C0(XC0,YC0)和线段中心点M1在直角坐标系下的坐标重合是小概率事件，此方法需保证每次移栽机构的旋转中心点坐标相对于线段中心点的位置不发生变化，M0到C0的距离就是固定不变的，此距离就是:
所以移栽机构旋转过程中，很大概率会导致线段中心点在直角坐标系下X和Y方向的坐标发生改变。
该改变在X方向上表现为：dx＝±L×(cos∝±cosθ)。
该改变在Y方向上表现为：dy＝±L×(sin∝±sinθ)。
其中注：C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号。
由此可以得出定位纠偏向量
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝。
通过上述方法S601-S604，计算出向量后可以直接将向量叠加到平行于直角坐标系的任意坐标系中的移栽机构的抓取位置上，并且让移栽机构旋转Δ∝角度，从而实现对来料X,Y和θ三个自由度的偏位纠正。将此向量录入移栽机构的控制系统，在之后的重复性过程中M0和M1的相对位置不会发生改变。
实施方式二
S701、移载机构将模块电池串吸取至相机拍照位置触发拍照。
S702、相机拍照，选取任意两边缘相交点中的两个点，在本实施方式中选取长边的两个端点作为定位点，在平面坐标系下像素坐标PA(XPA,YPA),PB(XPB,YPB)。
S703、通过预先完成定位相机的标定工作可以将相机所捕捉图像的像素坐标PA,PB转换为同一平面直角坐标系下的实际坐标A0(XA0,YA0),B0(XB0,YB0)。根据定位相机的相对位置以及相机参数进行标定。相机的参数包括单个像元的宽和高，焦距，kappa，中心点X坐标和Y坐标，图像宽和高，相机位姿(x，y，z以及x，y，z方向的旋转)等等。
S704、根据两点确定一条线段，由A0、B0两点确定一条线段K0，则该线段K0在直角坐标系中的中心点为该线段在直角坐标系中的角度为将该线段的中点M0，角度∝作为基准位置，将移载机构的拍照位置的基准坐标保存。
S705、在相机视野的允许范围内控制移载机构在拍照位置平行于直角坐标系旋转至少3次，比如选取定位点A，根据旋转3次定位点A的三个位置确定圆心，该圆心点在直角坐标系下垂直方向的投影为C0(XC0,YC0)，如果移载机构拍照位置不发生改变，该投影坐标在直角坐标系下的坐标将不会发生改变。
S706、移栽机构搬运待调整电池串到定位相机拍照位置，获取待调整电池串定位点A1、B1连线K1中心点为M1的直角坐标系坐标为
在实际生产中，移栽机构在相机坐标系下的旋转中心点C0(XC0,YC0)和线段K1中心点M1在直角坐标系下的坐标重合是小概率事件，所以移栽机构旋转过程中，很大概率会导致线段中心点在直角坐标系下X和Y方向的坐标发生改变。
该改变在X方向上表现为：
该改变在Y方向上表现为：
其中注：C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号。
由此可以得出定位纠偏向量
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝。
对于外形尺寸相同的来料，通过上述方法S701-S706，计算出向量后可以直接将向量叠加到平行于直角坐标系的任意坐标系中的放料位置上，并且让移栽机构旋转Δ∝，从而实现对来料X,Y和θ三个自由度的偏位纠正。
有些情况下定位相机视觉范围比较小，无法通过移栽机构旋转获取移栽机构旋转圆心的位置。此时通过获取料宽的一半或者料长的一半来近似等于M0到C0的距离。
实施方式三
S801、定位相机对模板进行拍照，选取任意两边缘相交点中的两个点，在本实施方式中选取短边的两个端点作为定位点，在平面坐标系下像素坐标PA(XPA,YPA),PB(XPB,YPB)，获取模板的料长l。
通过预先完成定位相机的标定工作，可以将定位相机所捕捉图像的像素坐标PA,PB转换为同一平面的直角坐标系下，得到直角坐标系坐标A0(XA0,YA0),B0(XB0,YB0)。根据定位相机的相对位置以及相机参数进行标定。相机的参数包括单个像元的宽和高，焦距，kappa，中心点X坐标和Y坐标，图像宽和高，相机位姿(x，y，z以及x，y，z方向的旋转)等等。S802、根据A、B两点确定一条线段，K0，则该线段K0在直角坐标系中的中心点为该线段在直角坐标系中的角度为将该线段的中点M0，角度∝作为基准位置，将移载机构的拍照位置的基准坐标保存。
S803、在相机视野的允许范围内控制移载机构在拍照位置平行于直角坐标系旋转至少3次，由平面中三点确定一个圆，比如选取定位点A，根据旋转3次定位点A的三个位置确定圆心，该圆心点在直角坐标系下垂直方向的投影为C0(XC0,YC0)。圆心的计算方式是该领域常规的计算方法。
如果移载机构拍照位置不发生改变，该投影坐标在直角坐标系下的坐标将不会发生改变。
S804、移栽机构搬运待调整电池串到定位相机拍照位置，获取待调整电池串定位点A1、B1连线K1中心点为M1的直角坐标系坐标为
在实际生产中，移栽机构在直角坐标系下的旋转中心点C0(XC0,YC0)和线段中心点M1在直角坐标系下的坐标重合是小概率事件，此方法需保证每次移栽机构的旋转中心点坐标相对于线段中心点的位置不发生变化，M0到C0的距离就是固定不变的，此距离就是:
所以移栽机构旋转过程中，很大概率会导致线段中心点在直角坐标系下X和Y方向的坐标发生改变。
该改变在X方向上表现为：dx＝±L×(cos∝±cosθ)。
该改变在Y方向上表现为：dy＝±L×(sin∝±sinθ)。
其中注：C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号。
由此可以得出定位纠偏向量
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝。
通过上述方法S801-S804，计算出向量后可以直接将向量叠加到平行于直角坐标系的任意坐标系中的移栽机构的抓取位置上，并且让移栽机构旋转Δ∝角度，从而实现对来料X,Y和θ三个自由度的偏位纠正。将此向量录入移栽机构的控制系统，在之后的重复性过程中M0和M1的相对位置不会发生改变。
实施方式四
S901、定位相机对模板进行拍照，选取任意两边缘相交点中的两个点，在本实施方式中选取长边的两个端点作为定位点，在平面坐标系下像素坐标PA(XPA,YPA),PB(XPB,YPB)，获取模板的料宽w。
通过预先完成定位相机的标定工作，可以将定位相机所捕捉图像的像素坐标PA,PB转换为同一平面的直角坐标系下，得到直角坐标系坐标A0(XA0,YA0),B0(XB0,YB0)。根据定位相机的相对位置以及相机参数进行标定。相机的参数包括单个像元的宽和高，焦距，kappa，中心点X坐标和Y坐标，图像宽和高，相机位姿(x，y，z以及x，y，z方向的旋转)等等。S902、根据A、B两点确定一条线段，K0，则该线段K0在直角坐标系中的中心点为该线段在直角坐标系中的角度为将该线段的中点M0，角度∝作为基准位置，将移载机构的拍照位置的基准坐标保存。
S903、在相机视野的允许范围内控制移载机构在拍照位置平行于直角坐标系旋转至少3次，由平面中三点确定一个圆，比如选取定位点A，根据旋转3次定位点A的三个位置确定圆心，该圆心点在直角坐标系下垂直方向的投影为C0(XC0,YC0)。圆心的计算方式是该领域常规的计算方法。
如果移载机构拍照位置不发生改变，该投影坐标在直角坐标系下的坐标将不会发生改变。
S904、移栽机构搬运待调整电池串到定位相机拍照位置，获取待调整电池串定位点A1、B1连线K1中心点为M1的直角坐标系坐标为
在实际生产中，移栽机构在直角坐标系下的旋转中心点C0(XC0,YC0)和线段中心点M1在直角坐标系下的坐标重合是小概率事件，此方法需保证每次移栽机构的旋转中心点坐标相对于线段中心点的位置不发生变化，M0到C0的距离就是固定不变的，此距离就是:
所以移栽机构旋转过程中，很大概率会导致线段中心点在直角坐标系下X和Y方向的坐标发生改变。
该改变在X方向上表现为：dx＝±L×(cos∝±cosθ)。
该改变在Y方向上表现为：dy＝±L×(sin∝±sinθ)。
其中注：C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号。
由此可以得出定位纠偏向量
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝。
通过上述方法S901-S904，计算出向量后可以直接将向量叠加到平行于直角坐标系的任意坐标系中的移栽机构的抓取位置上，并且让移栽机构旋转Δ∝角度，从而实现对来料X,Y和θ三个自由度的偏位纠正。将此向量录入移栽机构的控制系统，在之后的重复性过程中M0和M1的相对位置不会发生改变。
上面的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (10)
1.一种高精度相机拍照定位的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、定位相机对模板进行拍照，选取两个定位点，获取定位点的像素坐标系坐标；
S2、将获取的定位点的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标；
S3、确定两个定位点连线中心点的直角坐标系坐标以及连线倾斜角；
S4、对待调整电池串进行拍照，获取待调整电池串定位点的直角坐标系坐标，获取两定位点连线中心点的直角坐标系坐标以及倾斜角；
S5、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度，根据定位纠偏向量和移栽机构需要旋转的角度对待调整电池串进行调整。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中记载的选取两个定位点，获取定位点的像素坐标系坐标具体为：
S101、从模板电池串中的任意一个电池片上任选两个顶点或任意两个电池片上各任选一个顶点作为定位点A和定位点B。
S102、根据定位相机拍照获得定位点A和B在像素坐标系下的坐标。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中记载的将获取的定位点的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标具体为：
S201、依据定位相机相对位置以及相机参数对到像素坐标系与直角坐标系的转换关系；
S202、将获取的定位点的像素坐标系坐标转化为直角坐标系坐标，定位点A的直角坐标系坐标为A0(XA0,YA0),定位点B的直角坐标系坐标为B0(XB0,YB0)。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中记载的确定两个定位点连线中心点的直角坐标系坐标以及连线倾斜角具体为：
将定位点A和定位点B连接，得到线段K0，K0的中心点为M0，M0的直角坐标系坐标为线段K0在直角坐标系中的倾斜角为
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中记载的对待调整电池串进行拍照，获取待调整电池串定位点的直角坐标系坐标，获取两定位点连线中心点的直角坐标系坐标以及倾斜角具体为：
待调整电池串定位点A1的直角坐标系坐标A1(XA1,YA1),定位点B1的直角坐标系坐标为B1(XB1,YB1)，将定位点A1和定位点B1连接，得到线段K1，K1的中心点为M1，M1的直角坐标系坐标为线段K1在直角坐标系中的倾斜角为
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述步骤S5中对待调整电池串进行调整是先进行拍照纠正计算再通过移栽机构搬运时，所述步骤S5具体为：
S501、在定位相机视觉范围内旋转移栽机构三次或三次以上；
S502、获取每次旋转时定位点A或定位点B的直角坐标系坐标；
S503、根据三次或三次以上定位点A的直角坐标系坐标，确定移栽机构旋转中心点投影的直角坐标系坐标C0(XC0,YC0)；
S504、计算M0和C0之间的距离L，
S505、计算在X方向上的偏移量dx和在Y方向上的偏移量dy，
dx＝±L×(cos∝±cosθ)，
dy＝±L×(sin∝±sinθ)，
其中，∝为模板两定位点连线在直角坐标系倾斜角，θ为待调整电池串两定位点连线在直角坐标系倾斜角，C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号；
S506、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度，其中定位纠偏向量
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝；
S507、移栽机构根据定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度Δ∝调整待调整电池串位置；
S508、将调整好的电池串移送到放料位置。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述步骤S5中对待调整电池串进行调整是先进行移栽机构搬运在进行纠正时，所述步骤S5具体为：
S511、在定位相机视觉范围内旋转移栽机构三次或三次以上；
S512、获取每次旋转时定位点A或定位点B的直角坐标系坐标；
S513、根据三次或三次以上定位点A的直角坐标系坐标，确定移栽机构旋转中心点投影的直角坐标系坐标C0(XC0,YC0)；
S514、获取待调整电池串在X方向上的偏移量dx和在Y方向上的偏移量dy，
其中，∝为模板两定位点连线在直角坐标系倾斜角，θ为待调整电池串两定位点连线在直角坐标系倾斜角，C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号；
S515、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度，其中定位纠偏向量
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝；
S516、将待调整电池串移送到放料位置；
S517、移栽机构根据定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度Δ∝调整待调整电池串位置。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两个定位点为电池串短边顶点时，所述步骤S5具体包括：
S521、获取所述电池串的料长l；
S522、计算M0和C0之间的距离L，
S523、计算在X方向上的偏移量dx和在Y方向上的偏移量dy，
dx＝±L×(cos∝±cosθ)，
dy＝±L×(sin∝±sinθ)，
其中，∝为模板两定位点连线在直角坐标系倾斜角，θ为待调整电池串两定位点连线在直角坐标系倾斜角，C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号；
S524、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度，其中定位纠偏向量
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝；
S525、移栽机构根据定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度Δ∝调整待调整电池串位置；
S526、将调整好的电池串移送到放料位置。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两个定位点为电池串长边顶点时，所述步骤S5具体包括：
S531、获取所述电池串的料宽w；
S532、计算M0和C0之间的距离L，
S533、计算在X方向上的偏移量dx和在Y方向上的偏移量dy，
dx＝±L×(cos∝±cosθ)，
dy＝±L×(sin∝±sinθ)，
其中，∝为模板两定位点连线在直角坐标系倾斜角，θ为待调整电池串两定位点连线在直角坐标系倾斜角，C0点和M1点在直角坐标系下相对位置不同时需要考虑到±的正负号；
S534、获取定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度，其中定位纠偏向量
移栽机构需要旋转的角度Δ∝＝θ-∝；
S535、移栽机构根据定位纠偏向量以及移栽机构需要旋转的角度Δ∝调整待调整电池串位置；
S536、将调整好的电池串移送到放料位置。
10.如权利要求1-9任一所述的方法，其特征在于，所述定位相机为两个或两个以上。
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