CN113313772B - 一种标定方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种标定方法,包括:基于平面三自由度并联(UVW)平台对应的UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离、所述UVW坐标系相对于预设平面坐标系旋转的旋转中心坐标和旋转角度,确定V轴移动的第二距离;基于所述V轴移动的第二距离,确定待标定目标的第一特征点在所述预设平面坐标系的第一坐标对应的第二坐标,以及确定待标定目标的第二特征点在所述预设平面坐标系的第三坐标对应的第四坐标;基于所述第三坐标和所述第四坐标,确定所述待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离;本申请还提供一种标定装置、电子设备和存储介质,通过本申请提供的标定方法、装置、电子设备和存储介质,可以提升待标定目标的标定精度。
Description
技术领域
本申请涉及定位技术领域,尤其涉及一种标定方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
平面三自由度并联平台(UVW平台)因为其精度高、速度快等优点被广泛应用于贴合、装配、丝网印刷等生产工艺中。UVW平台是一种平面三自由度并联机构,结构简单,但是控制相对复杂,对放置在UVW平台的目标的校正精度相对较低,因此,如何提升校正的精度是需要解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种标定方法、装置、电子设备及存储介质,以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。
本申请第一方面提供一种标定方法,包括:
基于UVW平台对应的UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离、所述UVW坐标系相对于预设平面坐标系旋转的旋转中心坐标和旋转角度,确定V轴移动的第二距离;
基于所述V轴移动的第二距离,确定待标定目标的第一特征点在所述预设平面坐标系的第一坐标对应的第二坐标,以及确定待标定目标的第二特征点在所述预设平面坐标系的第三坐标对应的第四坐标;
基于所述第三坐标和所述第四坐标,确定所述待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离。
上述方案中,所述确定V轴移动的第二距离之前,所述方法还包括:
确定UVW平台对应的UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离。
上述方案中,所述确定UVW平台对应的UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离,包括:
分别确定相机获取图像的第四特征点和第五特征点在V轴沿正方向移动第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第九坐标和第十坐标;
分别确定所述相机获取图像的所述第四特征点和所述第五特征点在V轴沿负方向移动所述第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第十一坐标和第十二坐标;
基于所述第九坐标和所述第十坐标确定第一直线;基于所述第十一坐标和所述第十二坐标确定第二直线,确定所述第一直线和所述第二直线的第一交点坐标。
上述方案中,所述确定UVW平台对应的UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离,包括:
分别确定所述相机获取图像的第六特征点和第七特征点在U轴沿正方向移动所述第一距离阈值后的,在预设平面坐标系下的第十三坐标和第十四坐标;
分别确定所述相机获取图像的所述第六特征点和所述第七特征点在U轴沿负方向移动所述第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第十五坐标和第十六坐标;
基于所述第十三坐标和所述第十四坐标确定第三直线;基于所述第十五坐标和所述第十六坐标确定第四直线,确定所述第三直线和所述第四直线的第二交点坐标;
确定所述第一交点坐标和所述第二交点坐标的Y轴方向分量之差,为所述UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离。
上述方案中,所述确定V轴移动的第二距离之前,所述方法还包括:
确定所述UVW坐标系相对于预设平面坐标系旋转的旋转中心坐标和旋转角度。
上述方案中,所述确定UVW坐标系相对于预设平面坐标系旋转的旋转中心坐标和旋转角度,包括:
确定所述相机获取图像的第八特征点在预设平面坐标系下的第十七坐标,以及所述第八特征点在V轴沿正方向移动第二距离阈值后的,在预设平面坐标系下的第十八坐标;
基于所述相机获取图像的所述第十七坐标和所述第十八坐标确定的直线,确定所述第八特征点旋转的第一角度;
基于所述第一角度、所述第十七坐标和所述第十八坐标确定所述旋转中心的X轴方向分量;
所述旋转中心的Y轴方向分量与第一交点的Y轴方向分量相同;所述第一角度为所述旋转角度。
上述方案中,所述基于所述第一距离和所述旋转角度确定V轴移动的第二距离,包括:
确定所述第一距离与所述旋转角度的正切值之积为所述V轴移动的第二距离。
上述方案中,所述基于所述第三坐标和所述第四坐标,确定所述待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离,包括:
获取所述相机获取的模板特征点的第一坐标和所述模板特征点的第二坐标确定的直线与U轴和V轴的交点坐标分别为第三交点坐标和第四交点坐标;
确定所述第三坐标和所述第四坐标确定的直线与U轴和V轴的交点坐标分别为第五交点坐标和第六交点坐标;
基于所述第三交点坐标、所述第四交点坐标、所述第五交点坐标和所述第六交点坐标,确定所述待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离。
上述方案中,所述确定V轴移动的第二距离之前,所述方法还包括:
确定用于相机坐标系与棋盘格坐标系转换的单应性矩阵;
所述相机坐标系为基于所述相机获取的待标定目标的特征点所在的坐标系。
上述方案中,所述确定用于相机坐标系与棋盘格坐标系转换的单应性矩阵,包括:
分别确定至少一台相机获得图像的至少一个角点分别在所述相机坐标系的坐标和在所述棋盘格坐标系的坐标;
基于所述至少一个角点在所述相机坐标系的坐标和所述棋盘格坐标系的坐标,确定所述单应性矩阵。
上述方案中,所述确定UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离之前,所述方法还包括:
确定用于棋盘格坐标系与预设平面坐标系转换的旋转矩阵。
上述方案中,所述确定用于棋盘格坐标系与预设平面坐标系转换的旋转矩阵,包括:
基于相机获取图像的第三特征点从相机坐标系下的第五坐标沿预设平面坐标系的X轴或Y轴运动,得到的相机坐标系下的第六坐标;
基于所述单应性矩阵将所述第五坐标和所述第六坐标转换为棋盘格坐标系下的第七坐标和第八坐标;
基于所述第七坐标和所述第八坐标,确定所述旋转矩阵。
本申请第二方面提供一种标定装置,所述装置包括:
处理单元,用于确定UVW平台对应的UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离;确定所述UVW坐标系相对于预设平面坐标系旋转的旋转中心坐标和旋转角度;
标定单元,用于基于所述第一距离和所述旋转角度确定V轴移动的第二距离;基于所述旋转中心坐标和所述旋转角度,确定待标定目标的第一特征点在所述预设平面坐标系的第一坐标旋转后的第二坐标,以及确定待标定目标的第二特征点在所述预设平面坐标系的第三坐标旋转后的第四坐标;基于所述第三坐标和所述第四坐标,确定所述待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离。
本申请第三方面提供一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;存储器,用于存放计算机程序;处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现所述标定方法的步骤。
本申请第四方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现所述标定方法的步骤。
通过本申请实施例提供的标定方法,通过基于所述第一距离和所述旋转角度确定V轴移动的第二距离;基于所述旋转中心坐标和所述旋转角度,确定待标定目标的第一特征点在所述预设平面坐标系的第一坐标旋转后的第二坐标,以及确定待标定目标的第二特征点在所述预设平面坐标系的第三坐标旋转后的第四坐标;基于所述第三坐标和所述第四坐标,确定所述待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离;可以提升待标定目标的校正精度。
附图说明
图1示出了本申请实施例提供的标定系统的架构示意图;
图2示出了本申请实施例提供的标定设备的结构示意图;
图3示出了本申请实施例提供的标定方法的一种可选流程示意图;
图4示出了本申请实施例提供的标定方法的另一种可选流程示意图;
图5示出了本申请实施例提供的校正方法的可选流程示意图;
图6示出了本申请实施例提供的棋盘格坐标系与预设平面坐标系的可选位置示意图;
图7示出了本申请实施例提供的UVW坐标系与预设平面坐标系的可选位置示意图;
图8示出了本申请实施例提供的U轴沿正方向或负方向运动的示意图;
图9示出了本申请实施例提供的确定旋转中心的可选示意图;
图10示出了本申请实施例提供的模板与待标定目标的位置示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而非全部实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
UVW运动平台因为其精度高,速度快等优点,被广泛应用于贴合,装配,丝网印刷等生产工艺中。在目前工业应用中,主流的对位平台包括UVW平台和XYθ平台,XYθ平台是一种平面三自由度串联机构,虽然控制方便,但是结构较为复杂笨重,其三层的串联机构会引起累积误差。UVW平台是一种平面三自由度并联机构,结构简单,但是控制相对复杂,由于采用并联控制,并不会产生累积误差。
UVW平台结构主要由运动平台,三个运动支链,四个均匀分布的球支撑和固定平台组成。UVW平台主要有三个运动轴,U,V两个运动轴分布在平行于预设平面坐标系的X方向上,控制平台进行预设平面坐标系的X方向运动和旋转,W运动轴分布在预设平面坐标系的Y方向上,控制平台预设平面坐标系的Y方向运动。
而相关技术中,针对UVW平台的标定方法,必须得到UVW平台的固有参数:L、M和N的值。在已知L,M,N值的基础上才能完成X,Y,θ平台到UVW平台的转换。相关标定方法都没有提供求解设备参数的方法。L、M和N的值的测量精度会对平台最终校正精度产生影响。
因此,针对UVW平台的标定方法中存在的缺陷,本申请提供一种标定方法,能够克服现有技术的部分或全部缺点。
在实际应用中,由于待标定目标的尺寸较大,为了提升对标精度,一般都会采用多相机获取图像的方案。单台相机只拍摄待标定目标的局部区域。标定过程中,需要建立相机坐标系到平台机构坐标系(预设平面坐标系)的映射关系。通过拍摄待标定目标上的参考点,得到校正需要的旋转平移量,最终将其转换为UVW平台每个轴的运动量。
参见图1,图1是本申请实施例提供的标定系统100的架构示意图,为实现支撑一个示例性应用,标定设备400通过网络300连接服务器200,其中,网络300可以是广域网或者局域网,又或者是二者的组合,使用无线或有线链路实现数据传输。
在一些实施例中,本申请实施例提供的标定方法可以由标定装置实现。例如,标定设备400运行客户端,客户端410可以是用于标定待标定目标的客户端。客户端可以采集图像的特征点坐标,并将所述图像的特征点坐标通过网络300传输至服务器200。
在需要进行待标定目标的标定时,客户端获取图像的特征点坐标,其中,客户端可以通过标定设备400内部的相机,对图像进行拍摄;也可以接收独立于标定设备400的相机采集的图像的特征点坐标。
在一些实施例中,以电子设备是服务器为例,本申请实施例提供的标定方法可以由服务器和标定设备协同实现。
在需要进行待标定目标的标定时,客户端获取图像的坐标,其中,客户端可以通过标定设备400内部的相机,对图像进行拍摄;也可以接收独立于标定设备400的相机采集的图像的特征点坐标。然后,服务器200基于所述图像的特征点坐标,确定U轴与V轴之间的第一距离,以及旋转中心坐标和旋转角度;基于所述第一距离和所述旋转角度确定第二距离,在V轴移动第二距离后,确定所述待标定目标沿V轴移动的距离ΔV1、沿U轴移动的距离ΔU1以及沿W轴移动的距离ΔW1。基于所述第二距离、沿V轴移动的距离ΔV1、沿U轴移动的距离ΔU1以及沿W轴移动的距离ΔW1调整所述待标定目标的角度以及位置,实现待标定目标的标定。
在一些实施例中,标定设备400或服务器200可以通过运行计算机程序来实现本申请实施例提供的标定方法,例如,计算机程序可以是操作系统中的原生程序或软件模块;可以是本地(Native)应用程序(Application,APP),即需要在操作系统中安装才能运行的程序;也可以是小程序,即只需要下载到浏览器环境中就可以运行的程序;还可以是能够嵌入至任意APP中的小程序。总而言之,上述计算机程序可以是任意形式的应用程序、模块或插件。
在实际应用中,服务器200可以是独立的物理服务器,也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统,还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、CDN、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器,其中,云技术(Cloud Technology)是指在广域网或局域网内将硬件、软件、网络等系列资源统一起来,实现数据的计算、储存、处理和共享的一种托管技术。标定设备400以及服务器200可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接,本申请在此不做限制。
以本申请实施例提供的电子设备是标定设备为例说明,可以理解的,对于电子设备是服务器的情况,图2中示出的结构中的部分模块或接口可以缺省。参见图2,图2是本申请实施例提供的标定设备400的结构示意图,图2所示的标定设备400包括:至少一个处理器460、存储器450和至少一个网络接口420;可选的,所述标定设备400还可以包括用户接口430。标定设备400中的各个组件通过总线系统440耦合在一起。可理解,总线系统440用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统440除包括数据总线之外,还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见,在图2中将各种总线都标为总线系统440。
处理器460可以是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力,例如通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP),或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等,其中,通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。
用户接口430包括使得能够呈现媒体内容的一个或多个输出装置431,包括一个或多个扬声器和/或一个或多个视觉显示屏。用户接口430还包括一个或多个输入装置432,包括有助于用户输入的用户接口部件,比如键盘、鼠标、麦克风、触屏显示屏、摄像头、其他输入按钮和控件。
存储器450可以是可移除的,不可移除的或其组合。示例性的硬件设备包括固态存储器,硬盘驱动器,光盘驱动器等。存储器450可选地包括在物理位置上远离处理器460的一个或多个存储设备。
存储器450包括易失性存储器或非易失性存储器,也可包括易失性和非易失性存储器两者。非易失性存储器可以是只读存储器(Read Only Memory,ROM),易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)。本申请实施例描述的存储器450旨在包括任意适合类型的存储器。
在一些实施例中,存储器450能够存储数据以支持各种操作,这些数据的示例包括程序、模块和数据结构或者其子集或超集,下面示例性说明。
操作系统451,包括用于处理各种基本系统服务和执行硬件相关任务的系统程序,例如框架层、核心库层、驱动层等,用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务;
网络通信模块452,用于经由一个或多个(有线或无线)网络接口420到达其他计算设备,示例性的网络接口420包括:蓝牙、无线相容性认证(WiFi)、和通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)等;
呈现模块453,用于经由一个或多个与用户接口430相关联的输出装置431(例如,显示屏、扬声器等)使得能够呈现信息(例如,用于操作外围设备和显示内容和信息的用户接口);
输入处理模块454,用于对一个或多个来自一个或多个输入装置432之一的一个或多个用户输入或互动进行检测以及翻译所检测的输入或互动。
在一些实施例中,本申请实施例提供的标定装置可以采用软件方式实现,图2示出了存储在存储器450中的标定装置455,其可以是程序和插件等形式的软件,包括以下软件模块:处理单元4551和标定单元4552,这些模块是逻辑上的,因此根据所实现的功能可以进行任意的组合或进一步拆分。将在下文中说明各个模块的功能。
在另一些实施例中,本申请实施例提供的标定装置可以采用软硬件结合的方式实现,作为示例,本申请实施例提供的标定装置可以是采用硬件译码处理器形式的处理器,其被编程以执行本申请实施例提供的标定方法,例如,硬件译码处理器形式的处理器可以采用一个或多个应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、DSP、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)、复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammable Logic Device,CPLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable GateArray,FPGA)或其他电子元件。
基于上述对本申请实施例提供的标定系统及标定设备的说明,下面说明本申请实施例提供的标定方法。在一些实施例中,本申请实施例提供的标定方法可由服务器或标定设备单独实施,或由服务器及标定设备协同实施,下面以标定设备实施为例说明本申请实施例提供的标定方法。参见图3示出了本申请实施例提供的标定方法的一种可选流程示意图,将根据各个步骤进行说明。
步骤S101,基于所述第一距离和所述旋转角度确定V轴移动的第二距离。
在一些实施例中,标定装置(以下简称装置)确定所述第一距离与所述旋转角度的正切值之积为所述V轴移动的第二距离。
具体实施时,所述装置在确定V轴移动的第二距离之前,还可以确定UVW平台对应的UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离。
具体实施时,所述标定装置可以基于至少一台相机获取待标定目标的图像的第四特征点和第五特征点在相机坐标系下的坐标,基于单应性矩阵H和旋转矩阵M,将所述第四特征点和所述第五特征点在相机坐标系下的坐标转换为预设平面坐标系下的坐标。其中,所述相机坐标系为基于所述相机获取的待标定目标的特征点所在的坐标系。
在一些实施例中,标定装置分别确定相机获取图像的第四特征点和第五特征点在V轴沿正方向移动第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第九坐标(X1,Y1)和第十坐标(X2,Y2);分别确定所述相机获取图像的所述第四特征点和所述第五特征点在V轴沿负方向移动所述第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第十一坐标和第十二坐标;基于所述第九坐标和所述第十坐标确定第一直线;基于所述第十一坐标(X1’,Y1’)和所述第十二坐标(X2’,Y2’)确定第二直线,确定所述第一直线和所述第二直线的第一交点坐标。
在另一些实施例中,所述装置分别确定所述相机获取图像的所述第六特征点和所述第七特征点在U轴沿正方向移动所述第一距离阈值后的,在预设平面坐标系下的第十三坐标(X3,Y3)和第十四坐标(X4,Y4);分别确定所述相机获取图像的所述第六特征点和所述第七特征点在U轴沿负方向移动所述第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第十五坐标(X3’,Y3’)和第十六坐标(X4’,Y4’);基于所述第十三坐标(X3,Y3)和所述第十四坐标(X4,Y4)确定第三直线;基于所述第十五坐标(X3’,Y3’)和所述第十六坐标(X4’,Y4’)确定第四直线,确定所述第三直线和所述第四直线的第二交点坐标。
在一些实施例中,确定所述第一交点坐标和所述第二交点坐标的Y轴方向分量之差,为所述UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离。
在一些可选实施例中,所述正方向可以是沿预设平面坐标系中X轴的方向;所述负方向可以是沿预设平面坐标系中X轴的反方向。
在一些实施例中,所述装置确定UVW平台对应的UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离之前,还可以确定单应性矩阵H和旋转矩阵M。
具体实施时,所述装置分别确定至少一台相机获得图像的至少一个角点分别在所述相机坐标系的坐标和在所述棋盘格坐标系的坐标;基于所述至少一个角点在所述相机坐标系的坐标和所述棋盘格坐标系的坐标,确定所述单应性矩阵H。基于相机获取图像的第三特征点从相机坐标系下的第五坐标沿预设平面坐标系的X轴或Y轴运动,得到的相机坐标系下的第六坐标;基于所述单应性矩阵H将所述第五坐标和所述第六坐标转换为棋盘格坐标系下的第七坐标和第八坐标;基于所述第七坐标和所述第八坐标,确定所述转换矩阵M。
在一些实施例中,所述装置在确定第二距离之前,还可以确定所述UVW坐标系相对于预设平面坐标系旋转的旋转中心坐标和旋转角度。
在一些实施例中,所述装置确定所述相机获取图像的第八特征点的第十七坐标(X5,Y5),以及所述第八特征点在V轴沿正方向移动第二距离阈值后的,在预设平面坐标系下的第十八坐标(X6,Y6);基于所述相机获取图像的所述第十七坐标(X5,Y5)和所述第十八坐标(X6,Y6)确定的直线,确定所述第八特征点旋转的第一角度;基于所述第一角度、所述第十七坐标(X5,Y5)和所述第十八坐标(X6,Y6)确定所述旋转中心的X轴方向分量;所述旋转中心的Y轴方向分量与所述第一交点的Y轴方向分量相同;所述第一角度为所述旋转角度。
步骤S102,基于所述旋转中心坐标和所述旋转角度,确定待标定目标的第一特征点在所述预设平面坐标系的第一坐标旋转后的第二坐标,以及确定待标定目标的第二特征点在所述预设平面坐标系的第三坐标旋转后的第四坐标。
在一些实施例中,所述装置基于所述旋转角度的正弦值、余弦值、所述第一坐标的X轴分量、所述第一坐标的Y轴分量、所述旋转中心坐标的X轴分量和所述旋转中心坐标的Y轴分量,确定所述第二坐标的X轴分量和Y轴分量;所述装置基于所述旋转角度的正弦值、余弦值、所述第三坐标的X轴分量、所述第三坐标的Y轴分量、所述旋转中心坐标的X轴分量和所述旋转中心坐标的Y轴分量,确定所述第四坐标的X轴分量和Y轴分量。
以所述第一特征点在所述预设平面坐标系的第一坐标为(testX1,testY1);所述第二特征点在所述预设平面坐标系的第三坐标为(testX2,testY2),所述旋转角度为Δangle,所述旋转中心坐标为(centerX,centerY),所述第二坐标为(newtestX1,newtestY1),所述第四坐标为(newtestX2,newtestY2)进行说明。
所述旋转角度Δangle的正弦值为S = sin(Δangle);所述旋转角度Δangle的余弦值为C = cos(Δangle)。
则所述第三坐标和第四坐标可以通过式(1)获得:
newtestX1 = S*testY1 + C * testX1 + ((1-C)*centerX - S * centerY)
newtestY1 = C*testY1 – S *testX1 + ((1-C)*centerY + S * centerX)
newtestX2 = S*testY2 + C*testX2 + ((1-C)*centerX – S*centerY)
newtestY2 = C*testY2 – S*testX2 + ((1-C)*centerY + S*centerX) (1)
上式等效于UVW坐标系中U轴保持不动,V轴移动Len*tan(Δangle)。其中,Len为所述第一距离,Len*tan(Δangle)为所述第二距离。
步骤S103,基于所述第三坐标和所述第四坐标,确定所述待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离。
在一些实施例中,所述装置获取所述相机获取的模板特征点的第一坐标和所述模板特征点的第二坐标确定的直线与U轴和V轴的交点坐标分别为第三交点坐标和第四交点坐标;确定所述第三坐标和所述第四坐标确定的直线与U轴和V轴的交点坐标分别为第五交点坐标和第六交点坐标;基于所述第三交点坐标、所述第四交点坐标、所述第五交点坐标和所述第六交点坐标,确定所述待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离。
如此,通过本申请实施例提供的标定方法,所述标定装置无需预先知晓UVW坐标系中U轴、V轴和W轴分别到预设平面坐标系中原点的距离L、M和N。通过视觉(相机获取特征点)配合机械走位(U轴和V轴移动一定距离)标定出U轴与V轴之间的距离,不需要额外测量W轴到坐标系原点的距离。采用先旋转后位移的方法,将教程过程拆分为两步,准确得到UVW坐标系中U轴、V轴和W轴校正所需要的移动量。此外本申请实施例中,特征点的坐标可以基于多台相机分别获取,以棋盘格坐标系为桥梁,实现相机坐标系和预设平面坐标系之间的转换;通过相机拍摄局部信息,相机视野变小,相机获取的特征点的坐标精度变高,进而使得标定的精度也变高。
本申请实施例提供的标定方法,可以拆解为标定过程和校正过程。可选的,步骤S201至步骤S204为标定过程,步骤S301至步骤S302为校正过程;其中,图4示出了本申请实施例提供的标定方法的另一种可选流程示意图,图5示出了本申请实施例提供的校正方法的可选流程示意图,将根据各个步骤进行说明。
步骤S201,相机坐标系与棋盘格坐标系标定。
在一些实施例中,相机坐标系与棋盘格坐标系标定的过程,可以是确定用于相机坐标系与棋盘格坐标系转换的单应性矩阵H。
在一些可选实施例中,可以基于至少两部相机拍摄棋盘格的局部,得到相机坐标系下的不同角点的坐标,基于图像中棋盘格对应的坐标系,确定所述不同角点在棋盘格坐标系下的坐标,基于所述至少一个角点在所述相机坐标系的坐标和所述棋盘格坐标系的坐标,确定所述单应性矩阵H。
具体实施时,相机坐标系下的不同角点的坐标可以是(imgX0,imgY0),…,(imgX9,imgY9);棋盘格坐标系下的不同角点的坐标可以是(corX0,corY0)…(corX9,corY9)。所述单应性矩阵H可以通过下式确定:
步骤S202,棋盘格坐标系与预设平面坐标系标定。
在一些实施例中,步骤S201中的棋盘格可以是人工摆放的,所述棋盘格坐标系的X轴与Y轴与预设平面坐标系的X轴和Y轴之间存在夹角。图6示出了本申请实施例提供的棋盘格坐标系与预设平面坐标系的可选位置示意图。
如图6所示,所述棋盘格坐标系的X轴与所述预设平面坐标系的X轴之前存在夹角。
在一些实施例中,所述装置可以基于相机获取图像的第三特征点从相机坐标系下的第五坐标沿预设平面坐标系的X轴或Y轴运动,得到的相机坐标系下的第六坐标;基于所述单应性矩阵H将所述第五坐标和所述第六坐标转换为棋盘格坐标系下的第七坐标和第八坐标;基于所述第七坐标和所述第八坐标,确定所述转换矩阵M。
具体实施时,可以基于带有标定板或者具有特征点的目标,确定目标上的第三特征点,沿所述预设平面坐标系的X轴或Y轴,令所述第三特征点从A点运动到B点。所述相机分别获取相机坐标系下A点的坐标和相机坐标系下B点的坐标,分解将所述相机坐标系下A点的坐标(第五坐标)和相机坐标系下B点的坐标(第六坐标)转换至棋盘格坐标系下,转换后的坐标分别为第七坐标(X1,Y1)和第八坐标(X2,Y2)。
如图6所示,第七坐标与所述第八坐标组成的直线与所述棋盘格坐标系中X轴负方向的夹角θ,为所述棋盘格坐标系的X轴与预设平面坐标系的X轴之间的夹角,或者,为所述棋盘格坐标系的Y轴与预设平面坐标系的Y轴之间的夹角;基于所述夹角,确定所述旋转矩阵M。
基于所述旋转矩阵M,可以将棋盘格坐标系下的坐标转换至预设平面坐标系中。需要说明的是,本申请实施例中,仅需要知晓棋盘格坐标系相对于预设平面坐标系的角度,无需知晓所述棋盘格坐标系的原点与所述预设平面坐标系的原点之间的偏差。
在一些实施例中,根据步骤S201和步骤S202,可以确定相机坐标系、棋盘格坐标系与预设平面坐标系之间坐标变换的关系,在本申请实施例中,若特征点的坐标是基于相机获取的,则在后续确定中,默认根据单应性矩阵H和旋转矩阵M将特征点的坐标从相机坐标系下转换至预设平面坐标系下。
步骤S203,UVW坐标系中U轴与V轴标定。
图7示出了本申请实施例提供的UVW坐标系与预设平面坐标系的可选位置示意图。
在一些实施例中,为确定UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离,可以在UVW平台上放置具备特征点的目标。
如图7所示,基于至少一台相机获取图像的第四特征点和第五特征点,并将所述第四特征点(图7中C点)坐标和所述第五特征点(图7中的D点)的坐标,根据所述单应性矩阵H和旋转矩阵M从所述相机坐标系下转换至预设平面坐标系下。
在一些实施例中,所述装置分别确定所述相机获取图像的第四特征点和第五特征点在V轴沿正方向移动第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第九坐标(X1,Y1)和第十坐标(X2,Y2);所述装置分别确定所述相机获取图像的所述第四特征点和所述第五特征点在V轴沿负方向移动所述第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第十一坐标(X1’,Y1’)和第十二坐标(X2’,Y2’);基于所述第九坐标(X1,Y1)和所述第十坐标(X2,Y2)确定第一直线;基于所述第十一坐标(X1’,Y1’)和所述第十二坐标(X2’,Y2’)确定第二直线,确定所述第一直线和所述第二直线的第一交点坐标(interX1,interY1)。
图8示出了本申请实施例提供的U轴沿正方向或负方向运动的示意图。
在另一些实施例中,如图8所示,所述装置分别确定所述相机获取图像的第六特征点和第七特征点在U轴沿正方向移动第一距离阈值后的,在预设平面坐标系下的第十三坐标(X3,Y3)和第十四坐标(X4,Y4);所述装置分别确定所述相机获取图像的所述第六特征点和所述第七特征点在U轴沿负方向移动所述第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第十五坐标(X3’,Y3’)和第十六坐标(X4’,Y4’);基于所述第十三坐标(X3,Y3)和所述第十四坐标(X4,Y4)确定第三直线;基于所述第十五坐标(X3’,Y3’)和所述第十六坐标(X4’,Y4’)确定第四直线,确定所述第三直线和所述第四直线的第二交点坐标(interX2,interY2);
确定所述第一交点坐标(interX1,interY1)和所述第二交点坐标(interX2,interY2)的Y轴方向分量之差,为所述UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离。
即所述U轴与所述V轴之间的第一距离为:
Len = interY1 – interY2 (3)
其中,Len为所述第一距离。
其中,所述第六特征点与所述第四特征点可以是同一个特征点,也可以是不同的特征点;所述第七特征点与所述第五特征点可以是同一个特征点,也可以是不同的特征点。
步骤S204,旋转中心标定。
在一些实施例中,旋转中心标定可以通过确定所述UVW坐标系相对于预设平面坐标系旋转的旋转中心坐标和旋转角度实现。
图9示出了本申请实施例提供的确定旋转中心的可选示意图。
如图6或图9所示,假设第一交点坐标和旋转中心均在U轴上,设旋转中心的坐标为(centerX, centerY)。旋转中心的纵坐标centerY与所述第一交点坐标的纵坐标(interY1)相同,通过逆向求解的方式,可以确定centerX的值。
可选的,如图9所示,所述装置确定所述相机获取图像的第八特征点在预设平面坐标系下的第十七坐标(X5,Y5),以及所述第八特征点在V轴沿正方向移动第二距离阈值后的,在预设平面坐标系下的第十八坐标(X6,Y6);所述装置基于所述相机获取图像的所述第十七坐标(X5,Y5)和所述第十八坐标(X6,Y6)确定的直线,基于所述直线的角度变化,确定所述第八特征点旋转的第一角度(Δangle);基于所述第一角度、所述第十七坐标(X5,Y5)和所述第十八坐标(X6,Y6)确定所述旋转中心的X轴方向分量;所述旋转中心的Y轴方向分量与所述第一交点的Y轴方向分量相同;所述第一角度为所述旋转角度。
具体实施时,centerX可以通过下式确定:
centerX = (Y5 – C*Y4 + (C -1)*interY1) / S + X (4)
在一些实施例中,所述第一距离阈值和所述第二距离阈值可以基于实际需求设置,所述第一距离阈值和所述第二距离阈值可以相等,也可以不相等。
在一些实施例中,所述装置可以基于步骤S201至步骤S204确定的第一距离Len、旋转中心坐标和旋转角度,对待标定目标进行校正,具体步骤流程可以包括步骤S301和步骤S302。
图10示出了本申请实施例提供的模板与待标定目标的位置示意图。
在一些可选实施例中,在执行步骤S301之前,所述装置可以确定模板的模板特征点的第一坐标(modelX1,modelY1)和第二坐标(modelX2,modelY2);所述相机获取模板的模板特征点的第一坐标和所述模板特征点的第二坐标,所述模板特征点的第一坐标和所述模板特征点的第二坐标确定的直线与U轴和V轴的交点坐标分别为第三交点坐标(interModelX1,interModelY1)和第四交点坐标(interModelX2,interModelY2);本申请实施例中,校正的目的是使待标定目标与模板的位置重合,将校正过程拆分为旋转校正(步骤S301)和位移校正(步骤S302)两个部分。
步骤S301,确定V轴移动的第二距离。
在一些实施例中,所述装置确定所述待标定目标的第一特征点在所述预设平面坐标系的第一坐标(testX1,testY1),和所述第二特征点在所述预设平面坐标系的第三坐标(testX2,testY2)。基于所述待标定目标的第一特征点和第二特征点确定的直线,与基于模板特征点的第一坐标和第二坐标确定的直线之间的夹角为所述旋转角度(Δangle)。
通过步骤S301校正角度偏差,使得待标定目标与模板保持平行。经过旋转,待标定目标的第一特征点的坐标和第二特征点的坐标会发生变化。可选的,通过将所述第一特征点和所述第二特征点绕旋转中心(centerX,centerY)旋转所述旋转角度,即可确定待标定目标的第一特征点在所述预设平面坐标系的第一坐标旋转后的第二坐标(newtestX1,newtestY1),以及确定待标定目标的第二特征点在所述预设平面坐标系的第三坐标旋转后的第四坐标(newtestX2,newtestY2):
newtestX1 = S*testY1 + C * testX1 +((1-C)*centerX - S * centerY)
newtestY1 = C*testY1 – S *testX1 +((1-C)*centerY + S * centerX)
newtestX2 = S*testY2 + C*testX2 +((1-C)*centerX – S*centerY)
newtestY2 = C*testY2 – S*testX2 + ((1-C)*centerY + S*centerX) (5)
旋转Δangle进行校正,如图10所示,上式等效于UVW坐标系中U轴保持不动,V轴移动Len*tan(Δangle)。其中,Len为所述第一距离,Len*tan(Δangle)为所述第二距离。
步骤S302,确定待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离。
在一些实施例中,经过步骤S301得到的所述待标定目标的第一特征点在预设平面坐标系的第二坐标(newtestX1,newtestY1)和所述待标定目标的第二特征点在预设平面坐标系的第四坐标(newtestX2,newtestY2),基于所述第二坐标和所述第四坐标确定的直线与U轴的第五交点为(interX3,interY3),与V轴的第六交点为(interX4,interY4)。所述模板的特征点与U轴、V轴的交点分别为第三交点(interModelX1,interModelY1)和第四交点(interModelX2,interModelY2)。交点之间的偏差即为待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离。
所述交点之间的偏差可以根据下式确定:
ΔW1 = (modelY1 – newtestY1 + modelY2 – newtestY2) /2
ΔU1 = interModelX1 – interX1 (6)
ΔV1 = interModelX2 – interX2
也就是说,所述待标定目标,在步骤S301沿V轴移动第二距离的基础上,再沿V轴移动ΔV1、沿U轴移动ΔU1以及沿W轴移动的ΔW1,既可实现待标定目标的校正。
如此,通过本申请实施例提供的标定方法,所述标定装置无需预先知晓UVW坐标系中U轴、V轴和W轴分别到预设平面坐标系中原点的距离L、M和N。通过视觉(相机获取特征点)配合机械走位(U轴和V轴移动一定距离)标定出U轴与V轴之间的距离,不需要额外测量W轴到坐标系原点的距离。采用先旋转后位移的方法,将标定过程拆分为两步,准确得到UVW坐标系中U轴、V轴和W轴校正所需要的移动量。此外本申请实施例中,特征点的坐标可以基于多台相机分别获取,以棋盘格坐标系为桥梁,实现相机坐标系和预设平面坐标系之间的转换;通过相机拍摄局部信息,相机视野变小,相机获取的特征点的坐标精度变高,进而使得标定的精度也变高。
下面继续说明本申请实施例提供的标定装置455实施为软件模块的示例性结构,在一些实施例中,如图2所示,存储在存储器450的标定装置455中的软件模块可以包括:处理单元4551,用于确定UVW平台对应的UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离;确定所述UVW坐标系相对于预设平面坐标系旋转的旋转中心坐标和旋转角度;标定单元4552,用于基于所述第一距离和所述旋转角度确定V轴移动的第二距离;基于所述旋转中心坐标和所述旋转角度,确定待标定目标的第一特征点在所述预设平面坐标系的第一坐标旋转后的第二坐标,以及确定待标定目标的第二特征点在所述预设平面坐标系的第三坐标旋转后的第四坐标;基于所述第三坐标和所述第四坐标,确定所述待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离。
在一些实施例中,所述处理单元4551,还用于确定用于相机坐标系与棋盘格坐标系转换的单应性矩阵;所述相机坐标系为基于所述相机获取的待标定目标的特征点所在的坐标系。
所述处理单元4551,用于分别确定至少一台相机获得图像的至少一个角点分别在所述相机坐标系的坐标和在所述棋盘格坐标系的坐标;基于所述至少一个角点在所述相机坐标系的坐标和所述棋盘格坐标系的坐标,确定所述单应性矩阵。
在一些实施例中,所述处理单元4551,还用于确定用于棋盘格坐标系与预设平面坐标系转换的旋转矩阵。
所述处理单元4551,用于基于相机获取图像的第三特征点从相机坐标系下的第五坐标沿预设平面坐标系的X轴或Y轴运动,得到的相机坐标系下的第六坐标;基于所述单应性矩阵将所述第五坐标和所述第六坐标转换为棋盘格坐标系下的第七坐标和第八坐标;基于所述第七坐标和所述第八坐标,确定所述转换矩阵。
所述处理单元4551,用于分别确定所述相机获取图像的第四特征点和第五特征点在V轴沿正方向移动第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第九坐标和第十坐标;分别确定所述相机获取图像的所述第四特征点和所述第五特征点在V轴沿负方向移动所述第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第十一坐标和第十二坐标;基于所述第九坐标和所述第十坐标确定第一直线;基于所述第十一坐标和所述第十二坐标确定第二直线,确定所述第一直线和所述第二直线的第一交点坐标。
所述处理单元4551,用于分别确定所述相机获取图像的所述第六特征点和所述第七特征点在U轴沿正方向移动所述第一距离阈值后的,在预设平面坐标系下的第十三坐标和第十四坐标;分别确定所述相机获取图像的所述第六特征点和所述第七特征点在U轴沿负方向移动所述第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第十五坐标和第十六坐标;基于所述第十三坐标和所述第十四坐标确定第三直线;基于所述第十五坐标和所述第十六坐标确定第四直线,确定所述第三直线和所述第四直线的第二交点坐标;确定所述第一交点坐标和所述第二交点坐标的Y轴方向分量之差,为所述UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离。
所述处理单元4551,用于确定所述相机获取图像的第八特征点在预设平面坐标系下的第十七坐标,以及所述第八特征点在V轴沿正方向移动第二距离阈值后的,在预设平面坐标系下的第十八坐标;基于所述相机获取图像的所述第十七坐标和所述第十八坐标确定的直线,确定所述第八特征点旋转的第一角度;基于所述第一角度、所述第十七坐标和所述第十八坐标确定所述旋转中心的X轴方向分量;所述旋转中心的Y轴方向分量与所述第一交点的Y轴方向分量相同;所述第一角度为所述旋转角度。
所述标定单元4552,用于确定所述第一距离与所述旋转角度的正切值之积为所述V轴移动的第二距离。
所述标定单元4552,用于获取所述相机获取的模板特征点的第一坐标和所述模板特征点的第二坐标确定的直线与U轴和V轴的交点坐标分别为第三交点坐标和第四交点坐标;确定所述第三坐标和所述第四坐标确定的直线与U轴和V轴的交点坐标分别为第五交点坐标和第六交点坐标;基于所述第三交点坐标、所述第四交点坐标、所述第五交点坐标和所述第六交点坐标,确定所述待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离。
本申请实施例还提供一种电子设备,所述电子设备包括:
存储器,用于存储可执行指令;
处理器,用于执行所述存储器中存储的可执行指令时,实现本申请实施例提供的标定方法。
除了上述方法和设备以外,本申请的实施例还可以是计算机程序产品,其包括计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的方法中的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如J第一坐标v第一坐标、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外,本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本申请各种实施例的方法中的步骤。
所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(R第一坐标M)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理,但是,需要指出的是,在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本申请必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“如但不限于”,且可与其互换使用。
还需要指出的是,在本申请的装置、设备和方法中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此,本申请不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (13)
1.一种标定方法,其特征在于,所述方法包括:
基于平面三自由度并联UVW平台对应的UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离、所述UVW坐标系相对于预设平面坐标系旋转的旋转中心坐标和旋转角度,确定V轴移动的第二距离;
基于所述V轴移动的第二距离,确定待标定目标的第一特征点在所述预设平面坐标系的第一坐标对应的第二坐标,以及确定待标定目标的第二特征点在所述预设平面坐标系的第三坐标对应的第四坐标;
基于所述第三坐标和所述第四坐标,确定所述待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离;
其中,所述UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离通过以下方式确定:
分别确定相机获取图像的第四特征点和第五特征点在V轴沿正方向移动第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第九坐标和第十坐标;
分别确定所述相机获取图像的所述第四特征点和所述第五特征点在V轴沿负方向移动所述第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第十一坐标和第十二坐标;
基于所述第九坐标和所述第十坐标确定第一直线;基于所述第十一坐标和所述第十二坐标确定第二直线,确定所述第一直线和所述第二直线的第一交点坐标;
分别确定所述相机获取图像的第六特征点和第七特征点在U轴沿正方向移动所述第一距离阈值后的,在预设平面坐标系下的第十三坐标和第十四坐标;
分别确定所述相机获取图像的所述第六特征点和所述第七特征点在U轴沿负方向移动所述第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第十五坐标和第十六坐标;
基于所述第十三坐标和所述第十四坐标确定第三直线;基于所述第十五坐标和所述第十六坐标确定第四直线,确定所述第三直线和所述第四直线的第二交点坐标;
确定所述第一交点坐标和所述第二交点坐标的Y轴方向分量之差,为所述UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定V轴移动的第二距离之前,所述方法还包括:
确定平面三自由度并联UVW平台对应的UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定V轴移动的第二距离之前,所述方法还包括:
确定所述UVW坐标系相对于预设平面坐标系旋转的旋转中心坐标和旋转角度。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述确定UVW坐标系相对于预设平面坐标系旋转的旋转中心坐标和旋转角度,包括:
确定相机获取图像的第八特征点在预设平面坐标系下的第十七坐标,以及所述第八特征点在V轴沿正方向移动第二距离阈值后的,在预设平面坐标系下的第十八坐标;
基于所述相机获取图像的所述第十七坐标和所述第十八坐标确定的直线,确定所述第八特征点旋转的第一角度;
基于所述第一角度、所述第十七坐标和所述第十八坐标确定所述旋转中心的X轴方向分量;
所述旋转中心的Y轴方向分量与第一交点的Y轴方向分量相同;所述第一角度为所述旋转角度。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于平面三自由度并联UVW平台对应的UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离、所述UVW坐标系相对于预设平面坐标系旋转的旋转中心坐标和旋转角度,确定V轴移动的第二距离,包括:
确定所述第一距离与所述旋转角度的正切值之积为所述V轴移动的第二距离。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第三坐标和所述第四坐标,确定所述待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离,包括:
获取相机获取的模板特征点的第一坐标和所述模板特征点的第二坐标确定的直线与U轴和V轴的交点坐标分别为第三交点坐标和第四交点坐标;
确定所述第三坐标和所述第四坐标确定的直线与U轴和V轴的交点坐标分别为第五交点坐标和第六交点坐标;
基于所述第三交点坐标、所述第四交点坐标、所述第五交点坐标和所述第六交点坐标,确定所述待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定V轴移动的第二距离之前,所述方法还包括:
确定用于相机坐标系与棋盘格坐标系转换的单应性矩阵;
所述相机坐标系为基于相机获取的待标定目标的特征点所在的坐标系。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述确定用于相机坐标系与棋盘格坐标系转换的单应性矩阵,包括:
分别确定至少一台相机获得图像的至少一个角点分别在所述相机坐标系的坐标和在所述棋盘格坐标系的坐标;
基于所述至少一个角点在所述相机坐标系的坐标和所述棋盘格坐标系的坐标,确定所述单应性矩阵。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述基于平面三自由度并联UVW平台对应的UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离、所述UVW坐标系相对于预设平面坐标系旋转的旋转中心坐标和旋转角度,确定V轴移动的第二距离之前,所述方法还包括:
确定用于棋盘格坐标系与预设平面坐标系转换的旋转矩阵。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述确定用于棋盘格坐标系与预设平面坐标系转换的旋转矩阵,包括:
基于相机获取图像的第三特征点从相机坐标系下的第五坐标沿预设平面坐标系的X轴或Y轴运动,得到的相机坐标系下的第六坐标;
基于所述单应性矩阵将所述第五坐标和所述第六坐标转换为棋盘格坐标系下的第七坐标和第八坐标;
基于所述第七坐标和所述第八坐标,确定所述旋转矩阵。
11.一种标定装置,其特征在于,所述装置包括:
标定单元,用于基于平面三自由度并联UVW平台对应的UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离、所述UVW坐标系相对于预设平面坐标系旋转的旋转中心坐标和旋转角度,确定V轴移动的第二距离;基于所述V轴移动的第二距离,确定待标定目标的第一特征点在所述预设平面坐标系的第一坐标对应的第二坐标,以及确定待标定目标的第二特征点在所述预设平面坐标系的第三坐标对应的第四坐标;基于所述第三坐标和所述第四坐标,确定所述待标定目标沿V轴移动的距离、沿U轴移动的距离以及沿W轴移动的距离;
处理单元,用于分别确定相机获取图像的第四特征点和第五特征点在V轴沿正方向移动第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第九坐标和第十坐标;分别确定所述相机获取图像的所述第四特征点和所述第五特征点在V轴沿负方向移动所述第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第十一坐标和第十二坐标;基于所述第九坐标和所述第十坐标确定第一直线;基于所述第十一坐标和所述第十二坐标确定第二直线,确定所述第一直线和所述第二直线的第一交点坐标;分别确定所述相机获取图像的第六特征点和第七特征点在U轴沿正方向移动所述第一距离阈值后的,在预设平面坐标系下的第十三坐标和第十四坐标;分别确定所述相机获取图像的所述第六特征点和所述第七特征点在U轴沿负方向移动所述第一距离阈值后的,在所述预设平面坐标系下的第十五坐标和第十六坐标;基于所述第十三坐标和所述第十四坐标确定第三直线;基于所述第十五坐标和所述第十六坐标确定第四直线,确定所述第三直线和所述第四直线的第二交点坐标;确定所述第一交点坐标和所述第二交点坐标的Y轴方向分量之差,为所述UVW坐标系中U轴与V轴之间的第一距离。
12.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;存储器,用于存放计算机程序;处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1-10任一项所述的方法步骤。
13.一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内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-10任一项所述的方法步骤。
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