KR20230144591A - Ccd 카메라 캘리브레이션 시스템, 방법, 장치, 컴퓨팅 디바이스 및 저장 매체 - Google Patents

Ccd 카메라 캘리브레이션 시스템, 방법, 장치, 컴퓨팅 디바이스 및 저장 매체 Download PDF

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KR20230144591A
KR20230144591A KR1020237030659A KR20237030659A KR20230144591A KR 20230144591 A KR20230144591 A KR 20230144591A KR 1020237030659 A KR1020237030659 A KR 1020237030659A KR 20237030659 A KR20237030659 A KR 20237030659A KR 20230144591 A KR20230144591 A KR 20230144591A
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calibration
ccd camera
image
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KR1020237030659A
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구이지아 퀴우
징화 후앙
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컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드
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Abstract

본 출원의 실시예는 CCD 카메라 캘리브레이션 시스템, 방법, 장치, 컴퓨팅 디바이스 및 저장 매체를 제공한다. 시스템은 전송기구; 전송 기구 상에 설치되어 있는 캘리브레이션 어셈블리로서, - 상기 캘리브레이션 어셈블리에는 길이 방향으로 배열된 복수의 캘리브레이션 패턴 유닛이 설치되어 있으며, 상기 캘리브레이션 패턴 유닛은 제1 캘리브레이션 블록을 포함하고, 상기 제1 캘리브레이션 블록 내에는 위치 결정 마크 및 균일하게 배치된 복수의 제1 캘리브레이션 패턴이 포함되어 있는, - 캘리브레이션 어셈블리; 상기 캘리브레이션 어셈블리가 이동할 때 상기 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하여 제1 이미지를 얻기 위한 CCD 카메라; 및 상기 CCD 카메라와 통신 가능하게 연결되며, 상기 제1 이미지에 따라 상기 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 계산하기 위한 처리 모듈; 을 포함한다. 본 출원의 실시예에 따르면 CCD 카메라의 캘리브레이션을 수행할 때, 전송 기구에 실제 제품을 설치할 필요가 없어, 캘리브레이션 결과가 제품 크기 오차의 영향을 받는 것을 방지하여, 캘리브레이션의 정확도를 향상시킨다.

Description

CCD 카메라 캘리브레이션 시스템, 방법, 장치, 컴퓨팅 디바이스 및 저장 매체
본 출원은 디바이스 캘리브레이션 기술 분야에 관한 것으로서, 특히 CCD 카메라 캘리브레이션 시스템, 방법, 장치, 컴퓨팅 디바이스 및 저장 매체에 관한 것이다.
현재 생산 라인의 지속적인 개발 및 건설에 따라, 생산 라인의 전송 기구도 증가하고 있다. 대량으로 생산된 제품의 수율을 보장하기 위해, CCD(Charge Coupled Device) 카메라로 전송 기구 위의 제품에 대해 CCD 검출을 수행해야 한다. 검출 데이터의 유효성을 보장하기 위해, CCD 카메라를 캘리브레이션할 필요가 있다.
기존의 전송 기구 상에서 CCD 검출을 수행하는 과정에서, CCD 카메라에 대한 캘리브레이션 방법은, 일반적으로 제품에 검출 라벨을 부착하고, 제품과 검출 라벨이 함께 이동할 때 CCD 카메라로 검출 라벨과 제품을 촬영하여 해당 CCD 카메라의 변환 매트릭스를 얻는다.
그러나 제품의 크기 오차로 인해, CCD 카메라가 제품과 검출 라벨에 의해 얻은 변환 매트릭스에는 측정 오차가 발생하기 쉽다.
본 출원의 실시예는 기존의 CCD 카메라 캘리브레이션 방법에 측정 오차가 존재하는 기술적 문제를 해결할 수 있는 CCD 카메라 캘리브레이션 시스템, 방법, 장치, 컴퓨팅 디바이스 및 저장 매체를 제공한다.
제1 양태에서, 본 출원의 실시예는 CCD 카메라 캘리브레이션 시스템을 제공하는 바, 상기 CCD 카메라 캘리브레이션 시스템은,
전송 기구;
전송 기구 상에 설치되어 있는 캘리브레이션 어셈블리로서, - 상기 캘리브레이션 어셈블리에는 길이 방향으로 배열된 복수의 캘리브레이션 패턴 유닛이 설치되어 있으며, 상기 캘리브레이션 패턴 유닛은 제1 캘리브레이션 블록을 포함하고, 상기 제1 캘리브레이션 블록 내에는 위치 결정 마크 및 균일하게 배치된 복수의 제1 캘리브레이션 패턴(311)이 포함되어 있는, - 캘리브레이션 어셈블리;
상기 캘리브레이션 어셈블리가 이동할 때 상기 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하여 제1 이미지를 얻기 위한 CCD 카메라; 및
상기 CCD 카메라와 통신 가능하게 연결되며, 상기 제1 이미지에 따라 상기 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 계산하기 위한 처리 모듈; 을 포함한다.
캘리브레이션 어셈블리를 전송 기구 상에서 이동하도록 설치하고, 캘리브레이션 어셈블리 상의 캘리브레이션 패턴을 촬영함으로써, CCD 카메라의 캘리브레이션을 구현할 수 있으며, 실제 제품을 사용하여 캘리브레이션하는 것을 피할 수 있으므로, 캘리브레이션 결과가 제품 크기 오차의 영향을 받는 것을 방지하여, 캘리브레이션 결과의 정확도를 향상시킨다. 동시에 캘리브레이션 결과에는 캘리브레이션 어셈블리의 운동 방향 협각이 포함되어 있어, 정적 캘리브레이션 방법에서 각 좌표계 간의 불일치의 영향을 극복할 수 있다.
일부 실시예에서, CCD 카메라 캘리브레이션 시스템은 검증 벨트를 더 포함하고,
상기 검증 벨트는 상기 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 얻은 후 상기 캘리브레이션 어셈블리를 교체하는 데 사용되며, 상기 검증 벨트에는 등간격으로 분포의 복수의 스트라이프가 설치되어 있다.
캘리브레이션 결과를 얻은 후, 검증 벨트를 설치하여 캘리브레이션 결과를 검증함으로써, CCD 카메라 캘리브레이션의 정확도를 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 검증 벨트는 흰색 바탕의 필름 시트이고, 상기 스트라이프는 검정색 스트라이프이다.
검증 벨트의 바탕 및 스트라이프 색상을 설정함으로써, 이미지에서 스트라이프를 명확하게 식별할 수 있어, 검증 프로세스의 정확도를 향상시킨다.
일부 실시예에서, 상기 캘리브레이션 어셈블리는 흰색 바탕의 캘리브레이션 벨트를 포함하고, 상기 제1 캘리브레이션 패턴의 색상은 검정색이다.
캘리브레이션 어셈블리의 바탕 색상과 제1 캘리브레이션 패턴의 색상을 설정함으로써, 제1 캘리브레이션 패턴을 정확하게 식별할 수 있어, 제1 캘리브레이션 패턴의 식별 정확도를 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 캘리브레이션 패턴은 원형이다.
캘리브레이션 어셈블리에 균일하게 분포된 원형 패턴을 설치함으로써, 캘리브레이션 및 후속 측정의 정확도와 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 캘리브레이션 패턴 유닛은 상기 캘리브레이션 어셈블리의 폭 방향을 따라 상기 제1 캘리브레이션 블록의 일측에 설치된 제2 캘리브레이션 블록을 더 포함한다.
이미지에서 제2 캘리브레이션 블록을 먼저 식별하여 신속하고 대략적으로 위치를 결정하고, 제2 캘리브레이션 블록을 식별한 후 인접한 제1 캘리브레이션 블록을 식별하여 캘리브레이션 프로세스를 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 캘리브레이션 패턴 유닛은 상기 캘리브레이션 어셈블리의 폭 방향을 따라 배열된 복수의 제1 캘리브레이션 블록을 포함하고,
상기 캘리브레이션 어셈블리는 상기 전송 기구에 의해 분절된 후 복수의 서브 캘리브레이션 어셈블리로 분리되며, 각각의 서브 캘리브레이션 어셈블리는 적어도 하나의 제1 캘리브레이션 블록을 포함한다.
캘리브레이션 어셈블리의 폭 방향으로 복수의 제1 캘리브레이션 블록을 설치하여 전송 기구가 캘리브레이션 어셈블리를 분절한 후, 분절 위치에 설치된 CCD 카메라가 적어도 하나의 완전한 제1 캘리브레이션 블록을 촬영할 수 있도록 하여, 분절 위치 이후의 CCD 카메라의 캘리브레이션을 구현할 수 있다.
제2 양태에서, 본 출원의 실시예는 CCD 카메라 캘리브레이션 방법을 제공하는 바,
캘리브레이션 어셈블리가 제1 이동 속도로 전송 기구 상에서 이동할 때, CCD 카메라가 상기 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하여 얻은 이지미 인 제1 이미지를 획득하는 것;
상기 제1 이미지로부터 동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점을 식별하는 것;
동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치를 결정하는 것, -상기 캘리브레이션 좌표계는 상기 제1 이미지에서의 상기 위치 결정 마크의 위치에 따라 결정됨;
동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점의 위치에 따라, 인접한 두 상기 특징점 사이의 간격을 결정하는 것;
상기 간격과 상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치에 따라, 상기 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 얻는 것, 을 포함한다.
캘리브레이션 어셈블리를 전송 기구 상에서 이동하도록 설치하여 CCD 카메라의 캘리브레이션을 구현함으로써, 실제 제품을 사용하여 캘리브레이션하는 것을 피할 수 있으므로, 캘리브레이션 결과가 제품 크기 오차의 영향을 받는 것을 방지하여, 캘리브레이션 결과의 정확도를 향상시킨다.
일부 실시예에서, 상기 간격과 상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치에 따라, 상기 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 얻은 후에,
상기 캘리브레이션 어셈블리를 등간격으로 분포된 복수의 스트라이프가 설치되어 있는 검증 벨트로 교체하고, 상기 검증 벨트가 제2 이동 속도로 이동할 때 상기 CCD 카메라가 상기 검증 벨트를 촬영하여 얻은 이미지 인 제2 이미지를 획득하는 것벨트;
상기 제2 이미지에서의 상기 스트라이프의 위치와 상기 변환 매트릭스에 따라, 인접한 스트라이프 사이의 측정 간격을 결정하는 것;및
상기 측정 간격과 인접한 스트라이프 사이의 표준 간격에 따라, 상기 CCD 카메라의 변환 매트릭스를 검증하는 것, 을 더 포함한다.
캘리브레이션 결과를 얻은 후, 검증 벨트를 설치하여 캘리브레이션 결과를 검증함으로써 CCD 카메라 캘리브레이션의 정확도를 향상시킬 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제2 이미지를 획득하긱 전에,
상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치에 따라, 상기 CCD 카메라의 왜곡 파라미터 피팅 곡선을 계산하는 것; 및
상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치와 상기 왜곡 파라미터 피팅 곡선에 따라, 상기 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정밀도를 결정하는 것;을 더 포함하고,
상기 제2 이미지를 획득하는 것은,
상기 피팅 정밀도가 미리 설정된 정밀도 임계값에 도달하면 제2 이미지를 획득하는 것을 포함한다.
변환 매트릭스를 검증하기 전에, CCD 카메라의 각 위치의 왜곡 파라미터 피팅에 따라, 왜곡 파라미터 피팅 곡선을 생성하여 피팅 정밀도가 요구 사항을 충족하는지 여부를 판단할 수 있으며, 피팅 정밀도가 요구 사항을 충족하지 못하면 더 이상 검증 프로세스를 수행하지 않으므로, 검증 횟수를 줄일 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제2 이미지에서의 상기 스트라이프의 위치와 상기 변환 매트릭스에 따라, 인접한 스트라이프 사이의 측정 간격을 결정하는 것은,
상기 제2 이미지에서의 상기 스트라이프의 위치에 따라, 각 스트라이프의 픽셀의 상기 캘리브레이션 좌표계에서의좌표 위치를 결정하는 것;및
각 스트라이프의 픽셀의 상기 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치와 상기 변환 매트릭스에 따라, 인접한 스트라이프 사이의 측정 간격을 계산하는 것, 을 포함한다.
각 스트라이프의 픽셀에 대응하는 좌표 위치와 캘리브레이션 후 얻은 변환 매트릭스에 따라, 촬영된 제2 이미지에서 인접한 스트라이프 사이의 측정 간격을 계산할 수 있으며, 측정 간격과 실제 표준 간격을 비교하여 캘리브레이션 결과의 정확도를 결정할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 측정 간격과 인접한 스트라이프 사이의 표준 간격에 따라, 상기 CCD 카메라의 변환 매트릭스를 검증하는 것은,
인접한 스트라이프 사이의 표준 간격과 측정 간격에 따라, 캘리브레이션 오차를 계산하는 것;
각 캘리브레이션 오차를 미리 설정된 오차 임계값과 비교하는 것;
각 캘리브레이션 오차 중 미리 설정된 오차 임계값보다 큰 캘리브레이션 오차의 수가 미리 설정된 검증 임계값에 도달하면, 상기 변환 매트릭스가 검증을 통과하지 못한 것으로 결정하는 것, 을 포함한다.
검증 벨트에 의해 캘리브레이션 결과를 검증할 때, 캘리브레이션 오차의 오차 허용 범위를 설정하며, 해당 오차 허용 범위 내에 있으면 변환 매트릭스가 검증을 통과하였다고 결정할 수 있으므로, 캘리브레이션 결과의 유효성을 보장하는 동시에 과도한 캘리브레이션 횟수를 피할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 캘리브레이션 패턴 유닛은 상기 캘리브레이션 어셈블리의 폭 방향을 따라 상기 제1 캘리브레이션 블록의 일측에 설치되는 제2 캘리브레이션 블록을 더 포함하고,
상기 제1 이미지로부터 동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점을 식별하기 전에,
상기 제1 이미지에서의 상기 제2 캘리브레이션 블록의 정보에 따라, 동일한 상기 캘리브레이션 패턴 유닛에 속하는 제1 캘리브레이션 블록을 위치 결정하는 것을 포함한다.
제2 캘리브레이션 블록을 설정하면, 이미지에서 먼저 제2 캘리브레이션 블록을 식별하여 신속하고 대략적인 위치 결정을 수행할 수 있으며, 제2 캘리브레이션 블록을 식별한 후 인접한 제1 캘리브레이션 블록을 식별하여, 제1 캘리브레이션 블록에 따라 캘리브레이션 프로세스를 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제2 캘리브레이션 블록은 직사각형이다.
제2 캘리브레이션 블록을 직사각형 패턴으로 설정함으로써, 쉽게 식별할 수 있다.
일부 실시예에서, 상기 제1 캘리브레이션 패턴은 원형이고, 특징점은 원심이다.
제1 캘리브레이션 패턴은 원으로 설정되어, 원심 위치를 신속하고 정확하게 결정하여 특징점으로 사용할 수 있다. 다른 형상으로 설정하고 특징점을 피팅하는 것에 비해, 특징점의 정밀도와 안정성을 향상시킬 수 있다.
제3 양태에서, 본 출원의 실시예는 CCD 캘리브레이션 장치를 제공하는 바,
캘리브레이션 어셈블리가 제1 이동 속도로 전송 기구 상에서 이동할 때, CCD 카메라가 상기 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하여 얻은 제1 이미지를 획득하도록 구성된 촬영 모듈;
상기 제1 이미지로부터 동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점을 식별하도록 구성된 식별 모듈;
동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치를 결정하도록 구성된 위치 결정 모듈로서, - 상기 캘리브레이션 좌표계는 상기 제1 이미지에서의 상기 위치 결정 마크의 위치에 따라 결정되는 - 위치 결정 모듈;
동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점의 위치에 따라, 인접한 두 상기 특징점 사이의 간격을 결정하도록 구성된 계산 모듈; 및
상기 간격과 상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치에 따라, 상기 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 얻도록 구성된 캘리브레이션 모듈, 을 포함한다.
제4 양태에서, 본 출원의 실시예는 컴퓨팅 디바이스를 제공하는 바, 상기 컴퓨팅 디바이스는 프로세서 및 컴퓨터 프로그램 명령이 기억된 메모리를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 컴퓨터 프로그램 명령을 실행할 때 상술한 CCD 카메라 캘리브레이션 방법을 구현한다.
제5 양태에서, 본 출원의 실시예는 컴퓨터 저장 매체를 제공하는 바, 상기 컴퓨터 저장 매체에는 컴퓨터 프로그램 명령이 기억되어 있고, 프로세서에 의해 상기 컴퓨터 프로그램 명령이 실행될 상술한 CCD 카메라 캘리브레이션 방법이 구현된다.
종래기술과 비교하여, 본 출원의 실시예에 따른 CCD 카메라 캘리브레이션 시스템은, 전송 기구 상에 롤원단을 장착하는 위치에 캘리브레이션 어셈블리를 설치하여, 캘리브레이션 어셈블리가 전송 기구의 컨베이어 벨트에서 이동할 수 있도록 하고, 전송 기구 상에서의 캘리브레이션 어셈블리의 이동을 제어할 수 있으며, CCD 카메라는 캘리브레이션 어셈블리 상의 캘리브레이션 패턴 유닛을 촬영하여, 위치 결정 마크와 복수의 균일하게 배치된 제1 캘리브레이션 패턴을 포함하는 제1 이미지를 얻을 수 있으며, 제1 이미지에 따라 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터 변환 매트릭스를 계산할 수 있다. 캘리브레이션 어셈블리에 균일하게 배치된 제1 캘리브레이션 패턴을 촬영함으로써, 제1 이미지와 해당 제1 캘리브레이션 패턴에 따라, CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 얻을 수 있으며, CCD 카메라를 캘리브레이션을 수행할 때, 전송 기구에 실제 제품을 설치할 필요가 없어, 캘리브레이션 결과가 제품 크기 오차의 영향을 받는 것을 방지하여, 캘리브레이션 결과의 정확도를 향상시킨다.
본 출원 실시예의 기술적 해결책을 보다 명확하게 설명하기 위해, 이하에서는 본 출원 실시예에서 사용될 도면을 간단히 소개하는 바, 물론 이하에서 설명되는 도면은 단지 본 출원의 일부 실시예일 뿐이며, 당업자라면 창조적 노력 없이 첨부된 도면을 기반으로 다른 도면을 얻을 수 있다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 CCD 카메라 캘리브레이션 시스템의 구조 모식도이다.
도 2는 도 1의 실시예에서 캘리브레이션 어셈블리의 구조 모식도이다.
도 3은 도 1의 실시예에서 검증 벨트의 구조 모식도이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 CCD 카메라 캘리브레이션 방법의 흐름도이다.
도 5는 본 출원의 다른 실시예에 따른 CCD 카메라 캘리브레이션 방법의 흐름도이다.
도 6은 본 출원의 또 다른 실시예에 따른 CCD 카메라 캘리브레이션 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 출원의 또 다른 실시예에 따른 CCD 카메라 캘리브레이션 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 출원의 또 다른 실시예에 따른 CCD 카메라 캘리브레이션 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 출원의 또 다른 실시예에 따른 CCD 카메라 캘리브레이션 방법의 흐름도이다.
도 10은 본 출원의 일 실시예에서 CCD 카메라의 왜곡 파라미터의 피팅(fitting) 그래프이다.
도 11은 본 출원의 일 실시예에 따른 CCD 캘리브레이션 장치의 구조 모식도이다.
도 12는 본 출원의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 디바이스의 하드웨어 구조 모식도이다.
도면에 있어서, 도면은 실제 척도로 그려진 것이 아니다.
이하, 본 출원의 다양한 양태의 특징 및 예시적인 실시예를 상세히 설명하는 바, 본 출원의 목적, 기술적 해결책 및 이점을 보다 명확하게 하기 위하여, 첨부된 도면 및 특정 실시예를 결부하여 본 출원에 대해 더욱 상세하게 설명한다. 여기에서 설명되는 특정 실시예들은 단지 본 출원을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 출원을 제한하기 위한 것이 아님을 이해해야 한다. 본 출원은 이러한 특정 세부사항의 일부가 없이도 실시될 수 있다는 것은 당업자에게는 명백한 것이다. 실시예에 대한 하기의 설명은 단지 본 출원의 예를 예시함으로써 본 출원에 대해 더 나은 이해를 제공하기 위한 것이다.
본 명세서에서 제1 및 제2와 같은 관계 용어는 하나의 실체 또는 작업을 다른 실체 또는 작업과 구별하기 위해서만 사용되며, 이러한 실체 또는 작업 간에 임의의 어떤 관계 또는 순서가 존재한다는 것을 요구하거나 암시하지는 않는다. 또한, 용어 “포함하다”, “함유하다” 또는 이들의 임의의 기타 변형체는, 일련의 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 장치가 이러한 요소를 포함할 뿐만 아니라 명시적으로 나열되지 않은 기타 요소를 더 포함하가나, 또는 이런 프로세스, 방법, 물품 또는 장치에 고유하는 요소를 더 포함하는 비배타적 포함을 의미한다. 더 이상 추가 제한이 없는 한 “……포함한다”라는 표현에 의해 정의된 요소는 상기 요소를 포함하는 프로세스, 방법, 물품 또는 장치에 별도의 동일한 요소가 존재하는 것을 배제하지 않는다.
충돌이 없는 경우, 본 출원의 실시예와 실시예 중의 특징은 서로 조합될 수 있음을 유의해야 한다. 이하, 첨부된 도면을 결부하여 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
현재 생산 라인의 지속적인 개발 및 건설에 따라, 생산 라인의 고정점 전송 기구도 증가하고 있다. 대량으로 생산된 제품의 수율을 보장하기 위해, CCD 카메라로 제품에 대해 CCD 검출을 수행해야 한다.검출 데이터의 유효성을 보장하기 위해, CCD 카메라를 캘리브레이션할 필요가 있다.
기존의 CCD 카메라 캘리브레이션 방법은 일반적으로 제품에 검출 라벨을 부착하고, 제품과 검출 라벨이 함께 이동할 때 CCD 카메라로 검출 라벨과 제품을 촬영하여 해당 CCD 카메라의 변환 매트릭스를 얻는다. 그러나 제품의 크기 오차로 인해, CCD 카메라가 제품과 검출 라벨에 의해 얻은 변환 매트릭스에는 측정 오차가 발생하기 쉬워, 캘리브레이션 결과에 큰 오차가 발생하게 된다.
상술한 기술적 문제를 해결하기 위해, 본 출원의 실시예는 CCD 카메라 캘리브레이션 시스템, 방법, 장치, 컴퓨팅 디바이스 및 저장 매체를 제공한다. 아래 먼저 본 출원의 실시예에 따른 CCD 카메라 캘리브레이션 시스템을 소개한다.
도 1은 본 출원의 일 실시예에 따른 CCD 카메라 캘리브레이션 시스템에서의 전송 기구와 CCD 카메라의 구조 모식도이다. CCD 카메라 캘리브레이션 시스템은 전송 기구, 캘리브레이션 어셈블리, CCD 카메라(20) 및 처리 모듈(미도시)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 캘리브레이션 어셈블리는 전송 기구 상에 설치될 수 있다. 캘리브레이션 어셈블리에는 길이 방향으로 배열된 복수의 캘리브레이션 패턴 유닛(30)이 설치되어 있고, 캘리브레이션 패턴 유닛(30)은 제1 캘리브레이션 블록(31)을 포함하고, 제1 캘리브레이션 블록(31) 내에는 위치 결정 마크와 균일하게 배치된 복수의 제1 캘리브레이션 패턴(311)이 포함되어 있다.
전송 기구는 제품을 운송하기 위한 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 전송 기구는 다이 커터 또는 기타 전송 장치일 수 있고, 전송 기구에는 컨베이어 벨트(10)가 설치되어 있다. 전송 기구가 작동할 때, 캘리브레이션 어셈블리는 전송 기구의 컨베이어 벨트(10) 상에서 이동할 수 있으며, CCD 카메라(20)는 캘리브레이션 어셈블리가 컨베이어 벨트(10) 상에서 이동할 때 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하여 대응하는 제1 이미지를 얻을 수 있다.
처리 모듈은 CCD 카메라(20)와 통신 가능하게 연결되며, 처리 모듈은 CCD 카메라(20)가 촬영에 의해 제1 이미지를 얻은 후 해당 제1 이미지를 획득하고, 제1 이미지에 따라 CCD 카메라(20)의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 계산하여 CCD 카메라(20)의 캘리브레이션을 구현할 수 있다.
처리 모듈은 제1 이미지를 획득한 후, 제1 이미지로부터 캘리브레이션 패턴 유닛(30)을 식별할 수 있으며, 캘리브레이션 패턴 유닛(30)내의 제1 캘리브레이션 블록(31)에 따라, 대응하는 위치 결정 마크(312)와 복수의 균일하게 배치된 제1 캘리브레이션 패턴(311)을 결정할 수 있다. 처리 모듈은 위치 결정 마크(312)에 따라, 대응하는 캘리브레이션 좌표계를 결정할 수 있으며, 캘리브레이션 좌표계에서의 복수의 제1 캘리브레이션 패턴(311)의 좌표 위치와 복수의 제1 캘리브레이션 패턴(311)에 각각 대응하는 픽셀을 기반으로 계산하여, CCD 카메라(20)의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 얻을 수 있다.
본 실시예에서는, 전송 기구에 캘리브레이션 어셈블리를 설치하여 캘리브레이션 어셈블리가 전송 기구의 컨베이어 벨트(10) 상에서 이동하도록 할 수 있고, CCD 카메라(20)는 전송 기구 옆의 고정 위치에 설치하여 전송 기구 상의 고정 영역을 촬영할 수 있으며,캘리브레이션 어셈블리가 CCD 카메라(20)의 촬영 영역으로 이동하였을 때, CCD 카메라(20)는 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하여 캘리브레이션 패턴 유닛(30)을 포함하는 제1 이미지를 획득할 수 있다. 제1 이미지에는 제1 캘리브레이션 블록(31)이 포함되고, 제1 캘리브레이션 블록(31)은 위치 결정 마크(312)와 복수의 제1 캘리브레이션 패턴(311)을 포함하며, 위치 결정 마크(312)는 캘리브레이션 어셈블리의 이동 방향과 제1 캘리브레이션 블록(31)의 캘리브레이션 좌표계를 특성화할 수 있고, 복수의 제1 캘리브레이션 패턴(311)은 미리 설정된 배열 방식에 따라 균일하게 배열된다. 처리 모듈은 위치 결정 마크(312)에 따라 캘리브레이션 좌표계를 결정할 수 있으며, 복수의 제1 캘리브레이션 패턴(311)이 제1 이미지에서 대응하는 픽셀과 복수의 제1 캘리브레이션 패턴(311)이 원래 대응하는 좌표 위치에 따라, 제1 이미지와 캘리브레이션 좌표계의 대응 관계를 결정할 수 있으므로, CCD 카메라(20)의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 계산하여 얻을 수 있다. 캘리브레이션 어셈블리에 균일하게 배열된 제1 캘리브레이션 패턴(311)을 촬영함으로써, 제1 이미지와 해당 제1 캘리브레이션 패턴(311)의 미리 설정된 좌표 위치에 따라, CCD 카메라(20)의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 얻을 수 있어, 전송 기구에 실제 제품을 설정하지 않고도 CCD 카메라(20)의 캘리브레이션을 구현할 수 있어, 캘리브레이션 결과가 제품 크기 오차의 영향을 받는 것을 방지하고, 캘리브레이션 결과의 정확도를 향상시킨다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전송 기구 옆의 복수의 서로 다른 위치에 복수의 CCD 카메라(20)을 각각 설치하여 전송 기구 상의 서로 다른 전송 영역을 촬영하고 검출할 수 있음을 이해할 수 있다. 복수의 CCD 카메라(20)는 전송 기구 상에서 이동하는 캘리브레이션 어셈블리를 촬영함으로써, CCD 카메라(20)의 캘리브레이션 결과에 캘리브레이션 어셈블리의 운동 방향의 각도가 포함되도록 할 수 있다. 정적 캘리브레이션 방법과 비교하면, 정적 캘리브레이션시 각 좌표계 간의 불일치의 영향을 극복할 수 있다.
예시적으로, 캘리브레이션 어셈블리는 벨트 모양으로 구성될 수 있으며, 즉 캘리브레이션 어셈블리는 캘리브레이션 벨트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전송 기구가 전송하는 제품이 롤원단인 경우, 롤원단에 따라 캘리브레이션 벨트를 설치할 수 있으며, 구체적으로 캘리브레이션 벨트의 내경은 전송 기구의 실제 제품인 롤원단의 내경과 일치하며, 캘리브레이션 어셈블리의 길이는 전송 기구의 벨트 이동 길이보다 커서 캘리브레이션 벨트가 전송 기구 상의 롤원단을 놓는 위치에 놓일 수 있도록 하며, 또한 전송 기구 상에서 이동하여 전송 기구의 벨트 이동 길이 전체를 커버할 수 있도록 한다. 또한, 캘리브레이션 벨트에는 길이 방향으로 배열된 복수의 캘리브레이션 패턴 유닛(30)이 설치되어 있으므로, 캘리브레이션 벨트가 이동하여 전송 기구의 벨트 이동 길이을 커버할 때, 각각의 서로 다른 위치에 있는 CCD 카메라(20)는 모두 그의 촬영 영역에서 적어도 하나의 완전한 캘리브레이션 패턴 유닛(30)을 포함하는 제1 이미지를 촬영할 수 있고, CCD 카메라(20)의 캘리브레이션을 구현할 수 있으며, 복수의 카메라가 설치되어 있는 경우, 복수 카메라의 동시 캘리브레이션을 구현할 수 있다.
캘리브레이션 어셈블리는 또한 전송 기구의 컨베이어 벨트(10)에 직접 부착될 수 있음을 이해할 수 있다. 컨베이어 벨트(10)가 작동할 때, CCD 카메라(20)는 컨베이어 벨트(10)의 표면에 부착된 캘리브레이션 어셈블리를 촬영할 수 있다.
CCD 카메라(20)는 일반적으로 라인 스캔 카메라이며, 라인 스캔 카메라의 장착 각도와 전송 기구 상의 제품 이동 방향에 큰 차이가 있는 경우, 처리 모듈은 촬영된 제1 이미지에서의 각 제1 캘리브레이션 패턴(311)에 따라, CCD 카메라(20)의 장착 위치와 전송 기구 상의 제품 이동 방향 사이의 각도를 결정할 수 있으므로, CCD 카메라(20)의 장착 각도와 전송 기구 상의 제품 이동 방향에 큰 차이가 있는 경우에도 CCD 카메라(20)의 캘리브레이션을 여전히 구현할 수 있다.
도 3을 참조하면, 일부 실시예에서 상술한 CCD 카메라(20) 캘리브레이션 시스템은 검증 벨트를 더 포함할 수 있다. 검증 벨트에는 등간격으로 분포된 복수의 스트라이프(41)가 설치되어 있으며, 캘리브레이션 어셈블리를 전송 기구 상에 설치하여 이동시키고, 제1 이미지를 촬영하여 CCD 카메라(20)의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 계산한 후, 검증 벨트를 사용하여 캘리브레이션 어셈블리를 교체할 수 있으며, 검증 벨트가 전송 기구 상에서 이동할 때 CCD 카메라(20)는 검증 벨트의 스트라이프(41)를 촬영할 수 있으며, 촬영된 이미지를 기반으로, 계산된 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 사용하여 인접한 스트라이프(41)의 측정 간격을 계산할 수 있다. 인접한 스트라이프(41)의 표준 간격은 검증 벨트를 만들 때 미리 설정되어 있기 때문에, 촬영 계산에 의해 얻은 측정 간격과 원래 표준 간격에 따라, 계산된 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스가 검증을 통과하는지 여부를 결정할 수 있다. 검증을 통과한 후, 해당 CCD 카메라(20)는 캘리브레이션 프로세스를 완료한다. 전송 기구 상에 검증 벨트를 설치하고 이동하도록 하고, CCD 카메라(20)을 제어하여 검증 벨트의 스트라이프(41)를 촬영하며, 촬영된 이미지에서 인접한 스트라이프(41) 사이의 픽셀과 캘리브레이션 어셈블리를 통해 계산하여 얻은 CCD 카메라(20)의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스에 따라, 인접한 스트라이프(41)의 측정 간격을 계산할 수 있으며, 측정 간격과 스트라이프 사이의 표준 간격을 비교하면, 이번 CCD 카메라(20) 캘리브레이션 결과의 정확도를 결정할 수 있어, CCD 카메라(20)의 캘리브레이션을 검증할 수 있다.
일부 실시예에서, 상술한 검증 벨트는 흰색 바탕의 필름 시트를 사용할 수 있으며, 검증 벨트 상의 스트라이프(41)는 검정색 스트라이프(41)일 수 있다. CCD 카메라(20)가 검증 벨트를 촬영하여 촬영된 이미지를 얻은 후, 이미지에서 흰색 바탕과 검정색 스트라이프(41)을 식별할 수 있어, CCD 카메라(20)의 캘리브레이션 프로세스를 검증할 수 있다. 검증 벨트의 바탕 색이나 스트라이프(41)의 색은, 촬영된 이미지에서 바탕과 스트라이프(41)를 명확하게 식별할 수 있도록 할 수 있으면, 다른 색으로 설정할 수도 있다는 것을 이해할 수 있다. 상술한 검증 벨트의 길이는 전송 기구의롤오버 길이보다 크게 설정할 수 있으며, 검증 벨트는 전송 기구의 컨베이어 벨트(10)의 표면에 부착되게 설치하여야 한다.
일부 실시예에서, 상술한 캘리브레이션 어셈블리는 흰색 바탕의 캘리브레이션 벨트일 수 있으며, 캘리브레이션 어셈블리의 캘리브레이션 패턴 유닛(30)의 제1 캘리브레이션 블록(31) 내의 위치 결정 마크(312)와 제1 캘리브레이션 패턴(311)의 색상은 검정색으로 설정될 수 있다. 마찬가지로 캘리브레이션 어셈블리의 바탕과 패턴의 색상을 각각 흰색과 검정색으로 설정하면, CCD 카메라(20)에 의해 촬영된 이미지에서 바탕과 제1 캘리브레이션 블록(31)을 명확하게 구별할 수 있도록 할 수 있어, 식별된 제1 캘리브레이션 블록(31)에 따라 CCD 카메라(20)의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스 계산을 구현할 수 있다.
일부 실시예에서, 제1 캘리브레이션 패턴은 원형으로 설정될 수 있는 바, 즉 캘리브레이션 패턴 유닛은 위치 결정 마크 및 복수의 균일하게 배치된 원형 패턴을 포함한다. 원형 패턴을 설정하고 CCD 카메라(20)로 촬영함으로써, 촬영된 이미지에서 각 원형 패턴의 중심을 정확하게 피팅(fitting)할 수 있고, 각 원형 패턴의 중심에 따라 CCD 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 다른 패턴을 사용하여 캘리브레이션 식별하는 것과 비교하여 캘리브레이션 및 캘리브레이션 후 측정의 정확도와 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
캘리브레이션 어셈블리 상의 각 캘리브레이션 패턴 유닛(30)의 면적은 100mm2 이상으로 설정할 수 있으며, 캘리브레이션 패턴 유닛(30)의 형상은 정사각형 또는 직사각형으로 설정할 수 있다. 캘리브레이션 패턴 유닛(30) 내의 복수의 제1 캘리브레이션 패턴(311) 중, 인접한 제1 캘리브레이션 패턴(311) 사이의 거리는 0.05mm 이상으로 설정할 수 있다.
일부 실시예에서, 상술한 캘리브레이션 어셈블리의 각 캘리브레이션 패턴 유닛(30)은 제2 캘리브레이션 블록(32)을 더 포함할 수 있으며, 제2 캘리브레이션 블록(32)은 캘리브레이션 어셈블리의 폭 방향을 따라 제1 캘리브레이션 블록(31)의 일측에 설치될 수 있다. 즉, 각 캘리브레이션 패턴 유닛(30)은 캘리브레이션 어셈블리의 폭 방향을 따라 나란히 설치된 제1 캘리브레이션 블록(31) 및 제2 캘리브레이션 블록(32)을 포함한다. 제2 캘리브레이션 블록(32)은 직사각형 패턴으로 설정될 수 있다. 제1 캘리브레이션 블록(31)과 제2 캘리브레이션 블록(32)을 포함하는 제1 이미지를 촬영하여 얻은 후, 제2 캘리브레이션 블록(32)을 통해 좌표계의 방향을 신속하게 결정하여 좌표의 대략적인 위치 결정을 구현할 수 있다. 대략적인 위치 결정 후, 제1 캘리브레이션 블록(31)의 위치 결정 마크(312)를 통해 정확한 좌표 위치 결정을 구현할 수 있으며, 제1 캘리브레이션 블록(31)의 각 제1 캘리브레이션 패턴(311)의 픽셀 위치에 따라 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 계산할 수 있다.
일부 실시예에서, 상술한 캘리브레이션 어셈블리 중 각 캘리브레이션 패턴 유닛(30)은 복수의 제1 캘리브레이션 블록(31)을 포함할 수 있으며, 복수의 제1 캘리브레이션 블록(31)은 캘리브레이션 어셈블리의 폭 방향을 따라 배열될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전송 기구는 작동 중 제품을 분절할 수 있는 바, 복수의 제1 캘리브레이션 블록(31)을 캘리브레이션 어셈블리 상에 폭방향으로 설치함으로써, 전송 기구가 캘리브레이션 어셈블리를 분절할 수 있도록 하며, 캘리브레이션 어셈블리가 복수의 서브 캘리브레이션 어셈블리로 분리된 후, 전송 기구의 각 벨트 로드 상의 서브 캘리브레이션 어셈블리가 적어도 하나의 제1 캘리브레이션 블록(31)을 포함하도록 할 수 있다. 그러면, 전송 기구의 분절 위치 이후에 설치된 CCD 카메라(20)는 서브 캘리브레이션 어셈블리 상의 제1 캘리브레이션 블록(31)을 촬영할 수 있으므로, 전송 기구의 분절 위치 이후에 설치된 CCD 카메라(20)의 캘리브레이션을 구현할 수 있다.
전송 기구가 캘리브레이션 어셈블리를 두 개의 서브 캘리브레이션 어셈블리로 분리하는 경우, 캘리브레이션 어셈블리의 폭 방향을 따라 두 개의 제1 캘리브레이션 블록(31)을 설치할 수 있으며, 두 개의 제1 캘리브레이션 블록(31)은 캘리브레이션 어셈블리의 축을 따라 대칭될 수 있으며, 두 개의 제1 캘리브레이션 블록(31) 사이의 거리는 20mm 이상으로 설정할 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
일부 실시예에서, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 캘리브레이션 패턴 유닛(30)은 2개의 제1 캘리브레이션 블록(31)과 1개의 제2 캘리브레이션 블록(32)을 포함할 수 있으며, 2개의 제1 캘리브레이션 블록(31)과 1개의 제2 캘리브레이션 블록(32)은 캘리브레이션 어셈블리의 폭 방향을 따라 배열될 수 있으며, 제2 캘리브레이션 블록(32)은 2개의 제1 캘리브레이션 블록(31) 사이에 설치될 수 있다. 캘리브레이션 어셈블리가 전송 기구의 분절 위치를 통과할 때, 전송 기구가 캘리브레이션 어셈블리를 두 개의 서브 캘리브레이션 어셈블리로 분리하면, 제2 캘리브레이션 블록(32)은 두 개의 서브 캘리브레이션 어셈블리에 각각 위치하는 두 부분으로 분리될 수 있다. 즉, 두 개의 서브 캘리브레이션 어셈블리는 각각 하나의 완전한 제1 캘리브레이션 블록(31)과 일부 제2 캘리브레이션 블록(32)을 포함할 수 있다. 전송 기구의 분절 위치 이후에 설치된 CCD 카메라(20)는 서브 캘리브레이션 어셈블리의 제1 캘리브레이션 블록(31)을 촬영하여 제1 이미지를 얻은 후, 처리 모듈은 또한 제1 이미지의 제2 캘리브레이션 블록(32)의 일부를 식별하여 좌표의 신속한 위치 결정을 구현할 수 있다.
마찬가지로, 상술한 검증 벨트 중의 스트라이프(41)는 폭방향으로 배열되는 스트라이프(41)로 설정될 수 있으며, 검증 벨트를 전송 기구 상에서 이동시켜 전송 기구의 분절 위치를 통과한 후 검증 벨트가 복수의 서브 검증 벨트로 분리되는 경우, 전송 기구의 분절 위치 이후의 CCD 카메라(20)도 서브 검증 벨트 상의 스트라이프(41)를 촬영할 수 있어, 캘리브레이션에 대한 CCD 카메라(20)의 검증 과정을 구현할 수 있다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 CCD 카메라 캘리브레이션 방법의 흐름도를 나타낸다. CCD 카메라 캘리브레이션 방법은 CCD 캘리브레이션 장치에 적용되며, CCD 카메라 캘리브레이션 방법은 다음 단계를 포함한다.
S410에서, 제1 이미지를 획득하는 바,상기 제1 이미지는 캘리브레이션 어셈블리가 제1 이동 속도로 전송 기구 상에서 이동할 때, CCD 카메라가 상기 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하여 얻은 이지미 이다.
S420에서, 상기 제1 이미지로부터 동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점을 식별한다.
S430에서, 동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치를 결정하는 바, 상기 캘리브레이션 좌표계는 상기 제1 이미지에서의 상기 위치 결정 마크의 위치에 따라 결정된다.
S440에서, 동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점의 위치에 따라, 인접한 두 개의 상기 특징점 사이의 간격을 결정한다.
S450에서, 상기 간격과 상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치에 따라, 상기 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 얻는다.
본 실시예에서, CCD 캘리브레이션 장치는 CCD 카메라를 제어하여 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하여 제1 이미지를 얻을 수 있으며, 장치는 동일한 제1 캘리브레이션 블록 중의 각 제1 캘리브레이션 패턴의 특징점을 식별하고, 해당 동일한 제1 캘리브레이션 블록 중의 위치 결정 마크에 따라 캘리브레이션 좌표계를 결정한 후, 캘리브레이션 좌표계에서의 각 특징점의 대응되는 위치를 결정할 수 있다. 동일한 제1 캘리브레이션 블록에서의 각 제1 캘리브레이션 패턴의 배열 방식은 미리 설정되어 있기 때문에, 각 제1 캘리브레이션 패턴의 특징점 사이의 간격도 대응되는 제1 캘리브레이션 패턴에 따라 결정할 수 있다. 각 제1 캘리브레이션 패턴에서 특징점의 위치에 따라, 인접한 두 개의 특징점 사이의 간격을 결정할 수 있다. 촬영하여 얻은 제1 이미지에서, 캘리브레이션 좌표계에서의 각 제1 캘리브레이션 패턴에 대응하는 픽셀의 좌표 위치에 따라, 캘리브레이션 좌표계에서의 각 특징점에 대응하는 픽셀의 좌표 위치를 결정할 수 있으며, 따라서 각 특징점 사이의 픽셀 거리를 계산할 수 있다. 각 특징점 사이의 간격과 픽셀 거리에 따라, CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 계산하여 얻을 수 있다. 캘리브레이션 어셈블리에 균일하게 배치된 제1 캘리브레이션 패턴을 촬영함으로써, 제1 이미지와 해당 제1 캘리브레이션 패턴의 미리 설정된 좌표 위치에 따라, CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 얻을 수 있으며, CCD 카메라를 캘리브레이션할 때 전송 기구에 실제 제품을 설치하여 이동시킬 필요가 없어, 캘리브레이션 결과가 제품 크기 오차의 영향을 받는 것을 방지하고, 캘리브레이션 결과의 정확도를 향상시킨다.
S410에서, 캘리브레이션 어셈블리는 전송 기구 상에 설치될 수 있으며, 전송 기구의 이동 벨트 상에서 제1 이동 속도로 이동할 수 있다. 장치는 CCD 카메라를 제어하여 캘리브레이션 어셈블리가 이동할 때 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하여 제1 이미지를 얻을 수 있다.
S420에서, CCD 카메라에 의해 촬영된 제1 이미지에는 적어도 하나의 제1 캘리브레이션 블록이 포함되며, 캘리브레이션 어셈블리 상의 각 제1 캘리브레이션 블록에는 위치 결정 마크 및 복수의 제1 캘리브레이션 패턴이 포함된다. 장치는 제1 이미지를 획득한 후, 제1 이미지로부터 동일한 제1 캘리브레이션 블록 내의 각 제1 캘리브레이션 패턴을 식별하고, 각 제1 캘리브레이션 패턴에 따라 이에 대응하는 특징점을 결정할 수 있다. 제1 캘리브레이션 패턴은 다각형, 원형, 고리형, 타원형 등일 수 있다. 예를 들어, 제1 캘리브레이션 패턴이 삼각형인 경우, 대응하는 특징점은 삼각형의 무게 중심, 외심,수심, 내심 및 방심 등 일 수 있다. 제1 캘리브레이션 패턴이 원형인 경우, 대응하는 특징점은 원형의 원심일 수 있다. 위치 결정 마크는 삼각형 패턴일 수 있으며, 장치는 제1 이미지에서의 위치 결정 마크에 대응하는 패턴에 따라 캘리브레이션 좌표계의 방향을 결정할 수 있다.
S430에서, 장치는 동일한 제1 캘리브레이션 블록 내의 각 제1 캘리브레이션 패턴에 대응하는 특징점을 결정한 후, 제1 이지미에서의 해당 제1 캘리브레이션 블록 내의 위치 결정 마크의 위치에 따라, 제1 이미지에서의 캘리브레이션 좌표계를 결정할 수 있다. 캘리브레이션 좌표계를 결정한 후, 장치는 제1 이미지에서의 각 특징점의 대응하는 픽셀에 따라, 캘리브레이션 좌표계에서의 각 특징점의 좌표 위치를 결정할 수 있다. 여기서, 캘리브레이션 좌표계에서의 특징점의 좌표 위치는 특징점의 픽셀 좌표를 말한다.
S440에서, 장치는 캘리브레이션 좌표계에서의 동일한 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점의 좌표 위치를 결정한 후, 인접한 두 개의 특징점 사이의 간격을 결정할 수 있다.
상술한 캘리브레이션 어셈블리에서, 동일한 제1 캘리브레이션 블록 내의 복수의 제1 캘리브레이션 패턴은 미리 설정되어 있고, 캘리브레이션 좌표계에서의 각 제1 캘리브레이션 패턴의 좌표 위치를 결정하면, 임의의 두 제1 캘리브레이션 패턴 사이의 간격을 결정할 수 있음을 이해할 수 있다. 예를 들어, 동일한 제1 캘리브레이션 블록 내에서 복수의 제1 캘리브레이션 패턴이 M*N 어레이로 배열되는 경우, 캘리브레이션 좌표계에서의 각 제1 캘리브레이션 패턴의 좌표 위치에 따라, 두 개의 인접한 제1 캘리브레이션 패턴이 동일한 행에 위치한다고 판단되면 두 개의 인접한 제1 캘리브레이션 패턴 사이의 간격을 열 간격으로 결정할 수 있다. 두 개의 인접한 제1 캘리브레이션 패턴이 동일한 열에 위치한다고 판단되면, 두 개의 인접한 제1 캘리브레이션 패턴 사이의 간격을 행 간격으로 결정할 수 있다. 마찬가지로, 장치는 인접한 두 개의 제1 캘리브레이션 패턴 사이의 간격을 결정한 후, 제1 캘리브레이션 패턴에서의 특징점의 위치에 따라, 인접한 두 개의 특징점 사이의 간격을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 캘리브레이션 패턴이 원형이고 특징점이 원심인 경우, 동일한 행의 인접한 두 원에 대해 두 원심 사이의 거리는 두 원 사이의 거리와 두 원의 반지름의 합이다.
S450에서, 장치는 제1 이미지에서 동일한 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 제1 캘리브레이션 패턴에 대응하는 특징점을 결정한 후, 특징점이 캘리브레이션 좌표계에서 대응하는 픽셀 좌표에 따라, 각 특징점 사이의 픽셀 거리를 결정할 수 있다. 각 제1 캘리브레이션 패턴의 배열 방식에 따라 각 특징점 사이의 간격을 결정할 수 있다. 각 특징점 사이의 간격과 각 특징점 사이의 픽셀 거리에 따라, CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 계산할 수 있다.
선택적인 실시예로서, 도 5를 참조하면, 계산된 변환 매트릭스를 검증하기 위해, 상술한 S450 이후 다음 단계를 더 포함할 수 있다.
S510에서, 제2 이미지를 획득하는 바, 상기 제2 이미지는 상기 캘리브레이션 어셈블리가 검증 벨트로 교체되고, 상기 검증 벨트가 제2 이동 속도로 이동할 때 상기 CCD 카메라가 상기 검증 벨트를 촬영하여 얻은 이미지 이며, 상기 검증 벨트에는 등간격으로 분포된 복수의 스트라이프가 설치되어 있다.
S520에서, 상기 제2 이미지에서의 상기 스트라이프의 위치와 상기 변환 매트릭스에 따라, 인접한 스트라이프 사이의 측정 간격을 결정한다.
S530에서, 상기 측정 간격과 인접한 스트라이프 사이의 표준 간격에 따라, 상기 CCD 카메라의 변환 매트릭스를 검증한다.
본 실시예에서， 캘리브레이션 어셈블리가 전송 기구에서 제1 이동 속도로 이동할 때, 장치는 CCD 카메라를 제어하여 캘리브레이션 어셈블리를 촬영할 수 있으며, 촬영된 제1 이미지에 기반하여 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 계산할 수 있다. CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 생성한 후, 전송 기구 상의 캘리브레이션 어셈블리를 검증 벨트로 교체하고ㅗ, 검증 벨트가 전송 기구에서 제2 이동 속도로 이동할 때 CCD 카메라를 제어하여 검증 벨트를 촬영하고, 촬영한 제2 이미지를 기반으로 검증을 수행하여, CCD 카메라의 변환 매트릭스가 정밀도 요구 사항을 충족하는지 확인할 수 있다.
S510에서, 장치는 CCD 카메라를 제어하여 전송 기구 상의 캘리브레이션 어셈블리를 촬영한 후 캘리브레이션 어셈블리를 검증 벨트로 교체할 수 있으며, 검증 벨트에는 등간격으로 분포된 복수의 스트라이프가 설치될 수 있다. 검증 벨트가 전송 기구에서 제2 이동 속도로 이동할 때, 장치는 CCD 카메라를 제어하여 검증 벨트를 촬영하여 제2 이미지를 얻을 수 있다.
CCD 카메라가 캘리브레이션 어셈블리와 검증 벨트를 촬영할 때 촬영 정확도를 보장하기 위해, 제1 이동 속도와 제2 이동 속도를 동일하게 설정할 수 있는 바, 즉, 캘리브레이션 어셈블리와 검증 벨트의 전송 기구에서의 이동 속도를 동일하게 설정하여, 캘리브레이션 어셈블리와 검증 벨트가 전송 기구에서의 이동 속도가 상이하여 촬영된 제1 이미지와 제2 이미지 사이에 픽셀 오차가 존재하는 것을 피할 수 있다. 여기서, 제1 이동 속도와 제2 이동 속도는 3m/min으로 설정될 수 있다.
S520에서, 장치는 제2 이미지를 획득한 후 제2 이미지에서 각 스트라이프를 식별하고, 제2 이미지에서의 각 스트라이프에 대응하는 픽셀 위치를 결정할 수 있다. 인접한 두 개의 스트라이프의 픽셀 위치에 따라, 인접한 두 개의 스트라이프 사이의 픽셀 거리를 결정할 수 있으며, 상술한 캘리브레이션 프로세스에서 얻어진 변환 매트릭스와 인접한 두 개의 스트라이프 사이의 픽셀 거리를 통해 인접한 두 개의 스트라이프 사이의 측정 간격을 계산할 수 있다.
S530에서, 검증 벨트 상의 복수의 스트라이프가 등간격으로 분포되고, 인접한 스트라이프 사이의 간격은 미리 설정된 표준 간격이기 때문에, 장치는 직접 해당 표준 간격을 획득하고 표준 간격을 측정 간격과 비교하여 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스가 정밀도 요구 사항을 충족하는지 검증할 수 있다.
선택적인 실시예로서, 도 6을 참조하면, 인접한 스트라이프의 측정 간격을 결정하기 위해, 상술한 S520은 다음 단계를 포함할 수 있다.
S610에서, 상기 제2 이미지에서의 상기 스트라이프의 위치에 따라, 각 스트라이프의 픽셀의 상기 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치를 결정한다.
S620에서, 각 스트라이프의 픽셀의 상기 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치와 상기 변환 매트릭스에 따라, 인접한 스트라이프 사이의 측정 간격을 계산하여 얻는다.
본 실시예에서, 장치는 제2 이미지에서의 스트라이프의 위치에 따라,각 스트라이프의 픽셀의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치를 결정할 수 있고, 각 스트라이프의 픽셀의 좌표 위치에 따라, 인접한 스트라이프 사이의 픽셀 거리, 즉 픽셀 수를 결정할 수 있으며, 상술한 CCD 카메라가 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하여 얻은 변환 매트릭스를 통해 인접한 스트라이프 사이의 픽셀 거리를 인접한 스트라이프 사이의 측정 간격으로 변환할 수 있다.
S610에서, 장치는 제2 이미지에서 스트라이프를 식별한 후, 제2 이미지에서의 각 스트라이프의 위치에 따라, 각 스트라이프의 픽셀의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치를 결정할 수 있다. 해당 좌표 위치는 각 스트라이프에 각각 대응하는 픽셀 좌표이다.
S620에서, 장치는 각 스트라이프의 픽셀의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치를 결정한 후, 각 스트라이프에 각각 대응하는 픽셀의 좌표에 따라, 인접한 스트라이프 사이의 픽셀 거리를 결정할 수 있다. 인접한 스트라이프 사이의 픽셀 거리는 두 개의 스트라이프의 가까운 두 측변 사이의 픽셀 거리일 수 있음을 이해할 수 있다. 장치는 또한 각 스트라이프에 대응하는 스트라이프 특징점을 결정할 수 있으며, 인접한 스트라이프 사이의 픽셀 거리는 인접한 두 개의 스트라이프 특징점 사이의 픽셀 거리일 수도 있다. 인접한 스트라이프 사이의 픽셀 거리를 결정한 후, CCD 카메라의 변환 매트릭스에 따라, 인접한 스트라이프 사이의 픽셀 거리를 기반으로 인접한 스트라이프 사이의 측정 간격을 계산할 수 있다.
선택적인 실시예로서, 도 7을 참조하면, 변환 매트릭스가 요구 사항을 충족하는지 검증하기 위해, 상술한 S530은 다음 단계를 포함할 수 있다.
S710에서, 인접한 스트라이프 사이의 표준 간격과 측정 간격에 따라, 캘리브레이션 오차를 계산한다.
S720에서, 각 캘리브레이션 오차를 미리 설정된 오차 임계값과 비교한다.
S730에서, 각 캘리브레이션 오차 중 미리 설정된 오차 임계값보다 큰 캘리브레이션 오차의 수가 미리 설정된 검증 임계값에 도달하면, 상기 변환 매트릭스가 검증을 통과하지 못한 것으로 결정한다.
본 실시예에서, 장치는 인접한 스트라이프의 표준 간격과 측정 간격에 따라, 캘리브레이션 오차를 얻을 수 있으며, 캘리브레이션 오차와 미리 설정된 오차 임계값에 따라, 이번 캘리브레이션에서 얻은 변환 매트릭스를 검증할 수 있다. 변환 매트릭스가 검증을 통과하면, 캘리브레이션 프로세스가 종료되고 해당 변환 매트릭스를 저장한다. 변환 매트릭스가 검증을 통과하지 못하면, 검증 실패 메시지를 사용자에게 발송하고, CCD 카메라에 대해 다시 캘리브레이션을 수행한다. 검증 벨트를 설치하여 2차 검증을 수행하는 것을 통해, CCD 카메라 캘리브레이션을 통해 얻은 변환 매트릭스가 정밀도 요구 사항을 충족하도록 할 수 있다.
S710에서, 장치는 각 인접한 스트라이프 사이의 측정 간격과 표준 간격을 얻은 후, 각 인접한 스트라이프에 대응하는 캘리브레이션 오차를 계산할 수 있다. 캘리브레이션 오차는 표준 간격과 측정 간격의 차이일 수 있다.
S720에서, 장치는 각 인접한 스트라이프에 대응하는 캘리브레이션 오차를 계산한 후, 각 캘리브레이션 오차를 미리 설정된 오차 임계값과 비교하여 각 캘리브레이션 오차가 미리 설정된 오차 임계값보다 큰지 여부를 판단할 수 있다.
S730에서, 장치는 복수의 캘리브레이션 오차를 미리 설정된 오차 임계값과 순차적으로 비교한 후, 캘리브레이션 오차가 미리 설정된 오차 임계값보다 크다고 판단될 때마다 카운트를 수행하여 미리 설정된 오차 임계값보다 큰 캘리브레이션 오차의 수를 통계할 수 있다. 카운트 값이 미리 설정된 검증 임계값에 도달하면, 해당 변환 매트릭스가 복수의 다른 위치에서 큰 오차를 가지기에 제품을 정확하게 캘리브레이션할 수 없음을 나타내므로, 장치는 이번 캘리브레이션 프로세스에서 계산된 변환 매트릭스가 검증을 통과하지 못했다고 결정할 수 있다.
인접한 모든 스트라이프에 대응하는 캘리브레이션 오차를 미리 설정된 오차 임계값와 비교한 후, 미리 설정된 오차 임계값보다 큰 캘리브레이션 오차의 수가 미리 설정된 검증 임계값에 도달하지 않은 경우, 해당 변환 매트릭스의 캘리브레이션 정확도가 높다는 것을 나타내므로, 이때 장치는 이번 캘리브레이션 프로세스에서 계산된 변환 매트릭스가 검증을 통과했다고 결정할 수 있다.
선택적인 실시예에서, 장치는 또한 미리 설정된 오차 임계값보다 연속적으로 큰 캘리브레이션 오차의 수를 기반으로 변환 매트릭스가 검증을 통과하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 복수의 연속된 캘리브레이션 오차가 모두 미리 설정된 오차 임계값보다 큰 경우, 연속된 수가 미리 설정된 검증 임계값에 도달하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 오차 임계값이 0.05인 경우, 미리 설정된 오차 임계값보다 큰 캘리브레이션 오차가 적어도 연속적으로 4개 있는지 여부를 판단할 수 있으며, 적어도 4개의 연속된 캘리브레이션 오차가 모두 0.05보다 큰 경우, 변환 매트릭스가 검증을 통과하지 못한 것으로 결정할 수 있다.
선택적인 실시예로서, 도 8을 참조하면, 검증 횟수를 줄이고 검증 효율을 높이기 위해, 상술한 S510 이전에 다음 단계를 포함할 수 있다.
S810에서, 상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치에 따라, 상기 CCD 카메라의 왜곡 파라미터 피팅 곡선을 계산한다.
S820에서, 상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치와 상기 왜곡 파라미터 피팅 곡선에 따라, 상기 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정밀도를 결정한다.
상술한 S510은 다음 단계를 포함할 수 있다.
S830에서, 피팅 정밀도가 미리 설정된 정밀도 임계값에 도달하면, 제2 이미지를 획득한다.
본 실시예에서, 장치는 CCD 카메라에 의해 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하고 CCD 카메라의 변환 매트릭스를 계산한 후, 제1 이미지 중의 각 특징점에 따라 CCD 카메라의 왜곡 파라미터 피팅 곡선을 계산하여 생성하고, 해당 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정밀도를 판단할 수 있다. 피팅 정밀도가 미리 설정된 요구 사항을 충족하면, 캘리브레이션 어셈블리를 검증 벨트로 교체하고 제2 이미지를 촬영하여 검증을 수행한다. 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정밀도가 미리 설정된 요구 사항을 충족하지 못하는 경우, 캘리브레이션 어셈블리를 검증 벨트로 교체할 필요가 없이, 직접 해당 변환 매트릭스가 캘리브레이션 정밀도 요구 사항을 충족하지 못한다고 결정할 수 있다. 이때 캘리브레이션 어셈블리를 전송 기구 상에 재설치하고, 제1 이미지를 다시 촬영하여 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 검증 벨트를 통해 검증하기 전에, CCD 카메라 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정밀도에 따라 변환 매트릭스를 직접 선별할 수 있으며, 미리 설정된 요구 사항을 충족하지 못하는 경우, 이번 캘리브레이션 프로세스에서 얻은 변환 매트릭스가 캘리브레이션 정밀도 요구 사항을 충족하지 못함을 직접 결정할 수 있어, 검증을 위한 검증 벨트를 추가로 설정할 필요가 없으므로, 검증 횟수를 줄이고 검증 효율을 향상시킬 수 있다.
S810에서, 장치는각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치를 결정한 후, 각 특징점에 대응하는 픽셀 좌표를 결정할 수 있다. CCD 카메라는 라인 스캔 카메라이므로, 라인 스캔 카메라의 상이한 위치는 상이한 왜곡 파라미터에 대응된다. 각 특징점에 대응하는 픽셀 좌표와 인접한 특징점 사이의 픽셀 거리에 따라, 라인 스캔 카메라의 각 위치에 대응하는 왜곡 파라미터를 결정할 수 있다.
장치는 CCD 카메라의 서로 상이한 위치에 대응하는 왜곡 파라미터에 따라 복수의 샘플을 생성할 수 있으며, 복수의 샘플에 따라 곡선 피팅을 수행하여 위치와 왜곡 파라미터의 피팅 곡선을 얻을 수 있는 바, 해당 피팅 곡선이 바로 CCD 카메라의 왜곡 파라미터 피팅 곡선이다.
S820에서, CCD 카메라의 왜곡 파라미터 피팅 곡선을 결정한 후,제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치와 왜곡 파라미터 피팅 곡선에 따라, 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정밀도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 적합도를 사용하여 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정밀도를 특성화 할 수 있다. 적합도의 통계량은 왜곡 파라미터 피팅 곡선을 결정 가능한 계수이다.
여기서, 결정 가능한 계수의 계산방식은 다음과 같다.
샘플 데이터 세트를 (x1, y1), (x2, y2), ..., (xn, yn)로 결정한다.
여기서, x1, x2, ...xn은 각각 CCD 카메라의 상이한 위치 좌표이고, y1, y2, ...yn은 각각 상이한 위치 좌표에 대응하는 왜곡 파라미터이다.
곡선 피팅에 의해 CCD 카메라의 왜곡 파라미터 피팅 곡선을 얻을 때, x1, x2, ...xn에 대해 각각 대응하는 피팅 예측 왜곡 파라미터 값은 이다.
피팅 예측 왜곡 파라미터의 평균값은 이다
피팅 예측 왜곡 파라미터의 잔차는 이다.
총 제곱합: 이다.
잔차 제곱합: 이다.
결정 가능한 계수는 이다.
즉, 적합도를 사용하여 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정밀도를 특성화할 때, 왜곡 파라미터 피팅 곡선과 각 특징점에 대응하는 샘플에 의해, 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 결정 가능한 계수를 계산할 수 있다.
S830에서, 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정밀도를 계산한 후, 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정밀도를 미리 설정된 정밀도 임계값과 비교할 수 있으며, 피팅 정밀도가 미리 설정된 정밀도 임계값에 도달하면 해당 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정도가 높은 것으로 결정할 수 있으며, 캘리브레이션 어셈블리를 검증 벨트결로 교체하여 CCD 카메라 캘리브레이션의 검증 프로세스를 수행할 수 있다.
예를 들어, 적합도를 사용하여 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정밀도를 특성화할 때, 미리 설정된 정밀도 임계값을 0.95로 설정할 수 있으며, 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 결정 가능한 계수를 계산한 후, 결정 가능한 계수가 미리 설정된 정밀도 임계값보다 큰지 여부를 판단할 수 있다. 결정 가능한 계수가 미리 설정된 정밀도 임계값에 도달하면, 캘리브레이션 어셈블리를 검증 벨트로 교체하고, 변환 매트릭스를 검증할 수 있다. 결정 가능한 계수가 미리 설정된 정밀도 임계값보다 작으면, 검증 프로세스가 수행되지 않고, CCD 카메라에 대해 다시 캘리브레이션한다.
전송 기구 옆에 복수의 CCD 카메라가 설치되어 있는 경우, 각 CCD 카메라의 각 위치의 왜곡 파라미터에 따라 해당 CCD 카메라의 왜곡 파라미터 피팅 곡선을 생성하고, 피팅 파라미터 피팅 곡선에 따라 피팅 정밀도를 계산할 수 있다. 도 10에 도시된 바와 같이, 복수의 CCD 카메라에서 두 개의 CCD 카메라를 선택하고, 두 개의 CCD 카메라의 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정밀도는 각각 0.9836 및 0.9683으로 계산되었다. 미리 설정된 정밀도 임계값이 0.95로 설정되어 있을 때, 이 두 CCD 카메라에 대응하는 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정밀도가 모두 미리 설정된 정밀도 임계값보다 크므로, 이 두 CCD 카메라의 왜곡 파라미터 피팅 곡선이 정밀도 요구 사항을 충족한다고 결정할 수 있으며, 검증 벨트를 추가로 설치하고 CCD 카메라로 검증 벨트를 촬영하여 검증을 수행할 수 있다.
선택적인 실시예로서, 도 9를 참조하면, 신속하고 대략적인 위치 결정을 구현하기 위해, 상술한 캘리브레이션 패턴 유닛은 제2 캘리브레이션 블록을 더 포함할 수 있고, 제2 캘리브레이션 블록은 상기 캘리브레이션 어셈블리의 폭 방향을 따라 제1 캘리브레이션 블록의 일측에 설치된다. S420 전에, 다음 단계를 더 포함할 수 있다.
S910에서, 상기 제1 이미지에서의 상기 제2 캘리브레이션 블록의 정보에 따라, 동일한 상기 캘리브레이션 패턴 유닛에 속하는 제1 캘리브레이션 블록을 위치 결정한다.
본 실시예에서, 장치는 제1 이미지를 획득한 후 제1 이미지에서 제2 캘리브레이션 블록의 패턴을 신속하게 식별하고, 해당 패턴에 따라 캘리브레이션 좌표계의 방향을 신속하게 결정하여 좌표의 대략적인 위치 결정을 구현할 수 있다.
제2 캘리브레이션 블록은 직사각형 패턴으로 설정할 수 있고, 패턴 색상은 검정색으로 설정할 수 있으며, 위치 결정 마크와 복수의 제1 캘리브레이션 패턴을 포함하는 제1 캘리브레이션 블록에 비해, 장치는 제1 이미지에서 제2 캘리브레이션 블록을 더 신속하게 식별할 수 있어 신속하고 대략적인 위치 결정을 구현할 수 있다.
선택적인 실시예로서, CCD 카메라 캘리브레이션 시스템에서, 전송 기구 옆의 여러 위치에 복수의 CCD 카메라를 각각 설치할 수 있으며, 캘리브레이션 어셈블리가 전송 기구의 컨베이어 벨트 상에 설치되어 이동할 때, CCD 카메라에 의해 촬영된 이미지를 모니터링할 수 있으며, 복수의 CCD 카메라가 모두 캘리브레이션 어셈블리 상의 캘리브레이션 패턴 유닛을 촬영하였을 때 전송 기구의 작동을 중지하도록 제어할 수 있으며, 이때 각 CCD 카메라에 의해 촬영된 이미지를 각각 확인할 수 있으며, CCD에 의해 촬영된 이미지가 완전한 캘리브레이션 패턴 유닛을 포함하는지 여부를 판단하고, CCD에 의해 촬영된 이미지로부터 바탕 및 제1 캘리브레이션 블록을 식별할 수 있는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 장치는 바탕과 제1 캘리브레이션 블록의 계조 차이 범위를 미리 설정할 수 있으며, 촬영된 이미지에서 바탕의 계조와 제1 캘리브레이션 블록의 계조 차이가 해당 계조 차이 범위를 만족시키면, 장치가 이미지로부터 바탕과 제1 캘리브레이션 블록을 식별할 수 있다고 결정하고, 따라서 CCD 카메라의 캘리브레이션을 구현할 수 있다. 촬영된 이미지에서 바탕의 계조와 제1 캘리브레이션 블록의 계조 차이가 너무 작으면, 캘리브레이션 어셈블리의 바탕 색상 또는 제1 캘리브레이션 블록의 패턴 색상을 조정하여, 바탕의 계조와 제1 캘리브레이션 블록의 계조 간의 차이가 계조 차이 범위를 만족시키도록 해야 한다. 예를 들어, 계조 차이 범위는 바탕의 계조와 제1 캘리브레이션 블록의 계조와의 차이가 30 이상이고, 제1 캘리브레이션 블록의 계조가 바탕의 계조보다 낮도록 설정될 수 있다.
본 출원은 또한 상술한 실시예에 의해 제공되는 CCD 카메라 캘리브레이션 방법에 기초하여, 상응하게 CCD 캘리브레이션 장치의 구체적인 구현 방법을 제공한다. 아래 실시예를 참조할 수 있다.
먼저 도 11을 참조하면, 본 출원의 실시예에 따른 CCD 캘리브레이션 장치(1100)는 다음과 같은 모듈을 포함한다.
캘리브레이션 어셈블리가 제1 이동 속도로 전송 기구 상에서 이동할 때, CCD 카메라가 상기 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하여 얻은 제1 이미지를 획득하하도록 구성된 촬영 모듈(1101);
상기 제1 이미지로부터 동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점을 식별하도록 구성된 식별 모듈(1102);
동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치를 결정하도록 구성된 위치 결정 모듈(1103)로서, 상기 캘리브레이션 좌표계는 상기 제1 이미지에서의 상기 위치 결정 마크의 위치에 따라 결정되는 위치 결정 모듈(1103);
동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점의 위치에 따라, 인접한 두 상기 특징점 사이의 간격을 결정하도록 구성된 계산 모듈(1104);및
상기 간격과 캘리브레이션 좌표계에서의 상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 좌표 위치에 따라, 상기 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 얻도록 구성된 캘리브레이션 모듈(1105).
본 실시예에서, 장치는 CCD 카메라를 제어하여 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하여 제1 이미지를 얻을 수 있으며, 장치는 동일한 제1 캘리브레이션 블록 중의 각 제1 캘리브레이션 패턴의 특징점을 식별하고, 해당 동일한 제1 캘리브레이션 블록 중의 위치 결정 마크에 따라 캘리브레이션 좌표계를 결정한 후, 캘리브레이션 좌표계에서 각 특징점이 대응되는 위치를 결정할 수 있다. 동일한 제1 캘리브레이션 블록에서 각 제1 캘리브레이션 패턴 사이의 간격이 미리 설정되어 있기 때문에, 각 제1 캘리브레이션 패턴의 특징점 사이의 간격도 미리 결정할 수 있다. 각 제1 캘리브레이션 패턴에서의 특징점의 위치에 따라, 인접한 두 특징점 사이의 간격을 결정할 수 있다. 촬영하여 얻은 제1 이미지에서, 캘리브레이션 좌표계에서의 각 제1 캘리브레이션 패턴에 대응하는 픽셀의 좌표 위치에 따라, 캘리브레이션 좌표계에서 각 특징점에 대응하는 픽셀의 좌표 위치를 결정할 수 있으며, 따라서 각 특징점 사이의 픽셀 거리를 계산할 수 있다. 각 특징점 사이의 간격과 픽셀 거리에 따라, CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 계산할 수 있다. 캘리브레이션 어셈블리에 균일하게 배치된 제1 캘리브레이션 패턴을 촬영함으로써, 제1 이미지와 해당 제1 캘리브레이션 패턴의 미리 설정된 좌표 위치에 따라, CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 얻을 수 있으며, CCD 카메라를 캘리브레이션할 때 전송 기구에 실제 제품을 설치하여 이동시킬 필요가 없어, 캘리브레이션 결과가 제품 크기 오차의 영향을 받는 것을 방지하여, 캘리브레이션 결과의 정확도를 향상시킨다.
본 출원의 구현 방식으로서, 계산된 변환 매트릭스를 검증하기 위해, 상술한 CCD 캘리브레이션 장치(1100)는 다음 모듈을 더 포함할 수 있다.
제2 이미지를 획득하도록 구성된 제2 촬영 모듈로서, 상기 제2 이미지는 상기 캘리브레이션 어셈블리가 검증 벨트로 교체되고, 상기 검증 벨트가 제2 이동 속도로 이동될 때, 상기 CCD 카메라가 상기 검증 벨트를 촬영하여 얻은 이미지 이고, 상기 검증 벨트에는 등간격으로 분포된 복수의 스트라이프가 설치되어 있는 제2 촬영 모듈;
상기 제2 이미지에서의 상기 스트라이프의 위치와 상기 변환 매트릭스에 따라, 인접한 스트라이프 사이의 측정 간격을 결정하도록 구성된 제2 계산 모듈; 및
상기 측정 간격과 인접한 스트라이프 사이의 표준 간격에 따라, 상기 CCD 카메라의 변환 매트릭스를 검증하도록 구성된 검증 모듈.
본 출원의 구현 방식으로서, 인접한 스트라이프의 측정 간격을 결정하기 위해, 상술한 제2 계산 모듈은 다음 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 이미지에서의 상기 스트라이프의 위치에 따라, 상기 캘리브레이션 좌표계에서의 각 스트라이프의 픽셀의 좌표 위치를 결정하도록 구성된 좌표 유닛; 및
상기 캘리브레이션 좌표계에서의 각 스트라이프의 픽셀 좌표 위치와 상기 변환 매트릭스에 따라, 인접한 스트라이프 사이의 측정 간격을 계산하도록 구성된 계산 유닛.
본 출원의 구현 방식으로서, 변환 매트릭스가 요구 사항을 충족하는지 검증하기 위해, 상술한 검증 모듈은 다음 유닛을 더 포함할 수 있다.
인접한 스트라이프 사이의 표준 간격과 측정 간격에 따라, 캘리브레이션 오차를 계산하도록 구성된 오차 유닛;
각 캘리브레이션 오차를 미리 설정된 오차 임계값과 비교하도록 구성된 비교 유닛; 및
각 캘리브레이션 오차 중 미리 설정된 오차 임계값보다 큰 캘리브레이션 오차의 수가 미리 설정된 검증 임계값에 도달하면, 상기 변환 매트릭스가 검증을 통과하지 못한 것으로 결정하도록 구성된 검증 유닛.
본 출원의 구현 방식으로서, 검증 횟수를 줄이고 검증 효율을 높이기 위해, CCD 캘리브레이션 장치(1100)는 다음 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치에 따라, 상기 CCD 카메라의 왜곡 파라미터 피팅 곡선을 계산하도록 구성된 피팅 모듈;및
상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치와 상기 왜곡 파라미터 피팅 곡선에 따라, 상기 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정밀도를 결정하도록 구성된 정밀도 모듈.
상술한 제2 촬영 모듈은 또한 피팅 정밀도가 미리 설정된 정밀도 임계값에 도달하면, 제2 이미지를 획득하도록 구성된다.
본 출원의 구현 방식으로서, 신속하고 대략적인 위치 결정을 구현하기 위해, 상기 캘리브레이션 패턴 유닛은 제2 캘리브레이션 블록을 더 포함할 수 있고, 제2 캘리브레이션 블록은 상기 캘리브레이션 어셈블리의 폭 방향을 따라 제1 캘리브레이션 블록의 일측에 설치되며, 상기 식별 모듈(1102)은 또한 상기 제1 이미지에서의 상기 제2 캘리브레이션 블록의 정보에 따라, 동일한 상기 캘리브레이션 패턴 유닛에 속하는 제1 캘리브레이션 블록을 위치 결정하도록 구성된다.
본 출원의 실시예에 따른 CCD 캘리브레이션 장치(1000)는 도 4 내지 도 9의 방법 실시예의 각 단계를 구현할 수 있는 바, 중복을 피하기 위해 여기서는 반복하여 설명하지 않는다.
도 12는 본 출원의 실시예에 따른 컴퓨팅 디바이스의 하드웨어 구조 모식도를 나타낸다.
컴퓨팅 디바이스는 프로세서(1201) 및 컴퓨터 프로그램 명령이 기억된 메모리(1202)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상술한 프로세서(1201)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)를 포함할 수 있거나, 또는 본 출원의 실시예를 구현할 수 있는 하나 이상의 집적 회로로 구성될 수 있다.
메모리(1202)는 데이터 또는 명령를 위한 대용량 메모리를 포함할 수 있다. 제한이 아닌 예로서, 메모리(1202)는 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive，HDD), 플로피 디스크 드라이브, 플래시 메모리, 광 디스크, 광자기 디스크, 자기 테이프 또는 범용 직렬 버스（Universal Serial Bus，USB） 드라이브 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. 적절한 경우, 메모리(1202)는 탈착 가능한 매체 또는 탈착 불가능한(또는 고정된) 매체를 포함할 수 있다. 적절한 경우, 메모리(1202)는 통합 게이트웨이 재해 방지 장치의 내부 또는 외부에 있을 수 있다. 특정 실시예에서, 메모리(1202)는 비휘발성 고체 메모리이다.
메모리는 판독 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 자기 디스크 저장 매체 장치, 광 저장 매체 장치, 플래시 메모리 장치, 전기, 광학 또는 기타 물리적/유형 메모리 저장 장치를 포함할 수 있다. 따라서, 일반적으로 메모리는 컴퓨터 실행 가능 명령을 포함하는 소프트웨어가 인코딩된 하나 이상의 유형(비일시적) 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(예를 들어 메모리 장치)를 포함하며, 해당 소프트웨어가 실행될 때(예를 들어 하나 이상의 프로세서에 의해),본 개시의 일 양태에 따른 방법을 참조하여 설명된 동작을 수행하도록 작동될 수 있다.
프로세서(1201)는 메모리(1202)에 저장된 컴퓨터 프로그램 명령을 판독하여 실행함으로써 상술한 실시예 중 어느 하나의 CCD 카메라 캘리브레이션 방법을 구현한다.
일 예에서, 컴퓨팅 디바이스는 통신 인터페이스(1203) 및 버스(1210)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 도 12에 도시된 바와 같이, 프로세서(1201), 메모리(1202), 통신 인터페이스(1203)는 버스(1210)를 통해 연결되어 상호 통신을 수행한다.
통신 인터페이스(1203)는 주로 본 출원의 실시예에서 각 모듈, 장치, 유닛 및/또는 디바이스 사이의 통신을 구현하는 데 사용된다.
버스(1210)는 컴퓨팅 디바이스의 부품을 서로 연결하는 하드웨어, 소프트웨어 또는 양자를 포함한다. 제한이 아닌 예로서, 버스는 가속 그래픽 포트(Accelerated Graphics Port, AGP) 또는 기타 그래픽 버스, 확장 산업 표준 아키텍처(Extended Industry Standard Architecture, EISA) 버스, 프론트 사이드 버스(Front Side Bus, FSB), 하이퍼 트랜스포트(Hyper Transport, HT) 상호 연결, 산업 표준 아키텍처(Industry Standard Architecture, ISA) 버스, 무제한 대역폭 상호 연결, 낮은 핀 수(Low Pin count, LPC) 버스, 메모리 버스, 마이크로 채널 아키텍처(Micro Channel Architecture, MCA) 버스, 주변 부품 상호 연결(Peripheral Component Interconnect, PCI) 버스, PCI-Express(PCI-X) 버스, 직렬 고급 기술 결합(Serial Advanced Technology Attachment, SATA) 버스, 비디오 전자공학 표준 협회(VLB) 버스 또는 기타 적절한 버스 또는 이들 중 둘 이상의 조합을 포함한다. 적절한 경우, 버스(1210)는 하나 이상의 버스를 포함할 수 있다. 본 출원의 실시예는 특정 버스를 설명하고 예시하였지만, 본 출원은 임의의 적절한 버스 또는 상호 접속을 고려할 수 있다.
해당 컴퓨팅 디바이스는 상술한 실시예에 기반하여, 도 1 내지 도 6를 결부하여 설명된 CCD 카메라 캘리브레이션 방법 및 장치를 구현할 수 있다.
또한, 상술한 실시예의 CCD 카메라 캘리브레이션 방법과 결부하여, 본 출원의 실시예는 이를 구현하기 위한 컴퓨터 저장 매체를 제공할 수 있다. 해당 컴퓨터 저장 매체에는 컴퓨터 프로그램 명령이 저장되어 있으며, 해당 컴퓨터 프로그램 명령이 프로세서에 의해 실행될 때, 상술한 실시예 중 어느 하나의 CCD 카메라 캘리브레이션 방법을 구현하고, 동일한 기술적 효과를 얻을 수 있는 바, 중복을 피하기 위해 여기서는 반복하여 설명하지 않는다. 여기서, 상술한 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는 판독 전용 메모리(Read Only Memory, ROM으로 약칭), 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory, RAM으로 약칭), 자기 디스크 또는 광 디스크 등과 같은 비 일시적인 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있는 바, 여기서는 이에 대해 한정하지 않는다.
본 출원은 상기에서 설명되고 도면에 도시된 특정 구성 및 처리에 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 여기서는 간결함을 위해 주지된 방법에 대한 상세한 설명을 생략한다. 상술한 실시예에서, 몇 가지 특정 단계가 예시로서 설명되고 도시되었다. 그러나, 본 출원의 방법 과정은 설명 및 도시된 특정 단계에 제한되지 않으며, 당업자는 본 출원의 취지를 이해한 후, 다양한 변경, 수정 및 추가를 수행하거나 또는 단계의 순서를 변경할 수 있다.
상기의 구조 블록도에 도시된 기능 블록은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어로 구현되는 경우, 예를 들어 전자 회로, 주문형 집적 회로(ASIC), 적합한 펌웨어, 플러그인, 기능 카드 등일 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 본 출원의 요소는 필요한 작업을 수행하기 위한 프로그램 또는 코드 세그먼트이다. 프로그램 또는 코드 세그먼트는 기계 판독 가능 매체에 저장되거나 또는 반송파에 의해 운반되는 데이터 신호를 통해 전송 매체 또는 통신 링크에서 전송될 수 있다. “기계 판독 가능 매체”는 정보를 저장하거나 전송할 수 있는 임의의 매체를 포함할 수 있다. 기계 판독 가능 매체의 예로는 전자 회로, 반도체 메모리 장치, ROM, 플래시 메모리, 소거 가능한 ROM(EROM), 플로피 디스크, CD-ROM, 광 디스크, 하드 디스크, 광섬유 매체, 무선 주파수(RF) 링크 등등을 포함한다. 코드 세그먼트는 인터넷, 인트라넷 등과 같은 컴퓨터 네트워크를 통해 다운로드될 수 있다.
설명해야 할 것은, 본 출원에서 언급된 예시적인 실시예는 일련의 단계 또는 장치에 기반하여 일부 방법 또는 시스템을 설명하였다. 그러나, 본 출원은 상술한 단계들의 순서에 한정되지 않는 바, 다시 말해서, 실시예에서 언급한 순서대로 단계를 수행할 수도 있고, 실시예의 순서와 다르게 수행할 수도 있고, 여러 단계가 동시에 수행될 수도 있다.
위에서는 본 개시의 실시예에 따른 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품의 흐름도 및/또는 블록도를 참조하여 본 개시의 각 양태를 설명하였다. 흐름도 및/또는 블록도의 각 블록과 흐름도 및/또는 블록도의 각 블록의 조합은 컴퓨터 프로그램 명령에 의해 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 이러한 컴퓨터 프로그램 명령은 범용 컴퓨터, 전용 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능한 데이터 처리 장치의 프로세서에 제공되어 기계를 생성함으로써, 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능한 데이터 처리 장치의 프로세서에 의해 실행되는 이러한 명령이 흐름도 및/또는 블록도의 하나 또는 여러 개의 블록의 지정된 기능/동작의 구현하도록 한다. 이러한 프로세서는 범용 프로세서, 전용 프로세서, 특수 애플리케이션 프로세서 또는 필드 프로그래밍 가능한 논리 회로일 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 또한 블록도 및/또는 흐름도의 각 블록과 블록도 및/또는 흐름도의 블록 조합은 지정된 기능 또는 동작을 수행하는 전용 하드웨어에 의해 구현될 수도 있고, 또는 전용 하드웨어와 컴퓨터 명령의 조합에 의해 구현될 수도 있음을 이해할 수 있다.
이상은, 본 출원의 특정 실시형태에 불과하며, 설명의 편의 및 간결함을 위해, 상술한 시스템, 모듈 및 유닛의 구체적인 작업 과정은 전술한 방법 실시예의 대응하는 과정을 참조할 수 있다는 것은 당업자에게는 명확한 것이므로 여기서는 반복하여 설명하지 않는다. 본 출원의 보호 범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 본 출원이 개시하는 기술적 범위 내에서 다양한 균등한 수정 또는 대체를 용이하게 생각해낼 수 있으며, 이러한 수정 또는 대체는 모든 본 출원의 보호 범위 내에 포함된다는 것을 이해해야 한다.

Claims (18)

  1. CCD 카메라 캘리브레이션 시스템에 있어서,
    전송 기구;
    전송 기구 상에 설치되어 있는 캘리브레이션 어셈블리로서, - 상기 캘리브레이션 어셈블리에는 길이 방향으로 배열된 복수의 캘리브레이션 패턴 유닛이 설치되어 있으며, 상기 캘리브레이션 패턴 유닛은 제1 캘리브레이션 블록을 포함하고, 상기 제1 캘리브레이션 블록 내에는 위치 결정 마크 및 균일하게 배치된 복수의 제1 캘리브레이션 패턴이 포함되어 있는, - 캘리브레이션 어셈블리;
    상기 캘리브레이션 어셈블리가 이동할 때 상기 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하여 제1 이미지를 얻기 위한 CCD 카메라; 및
    상기 CCD 카메라와 통신 가능하게 연결되며, 상기 제1 이미지에 따라, 상기 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 계산하기 위한 처리 모듈; 을 포함하는,
    CCD 카메라 캘리브레이션 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 CCD 카메라 캘리브레이션 시스템은 검증 벨트를 더 포함하고,
    상기 검증 벨트는 상기 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 얻은 후 상기 캘리브레이션 어셈블리를 교체하는 데 사용되며, 상기 검증 벨트에는 등간격으로 분포의 복수의 스트라이프가 설치되어 있는,
    CCD 카메라 캘리브레이션 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 검증 벨트는 흰색 바탕의 필름 시트이고, 상기 스트라이프는 검정색 스트라이프인,
    CCD 카메라 캘리브레이션 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 어셈블리는 흰색 바탕의 캘리브레이션 벨트를 포함하고, 상기 제1 캘리브레이션 패턴의 색상은 검정색인,
    CCD 카메라 캘리브레이션 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 캘리브레이션 패턴은 원형인,
    CCD 카메라 캘리브레이션 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 패턴 유닛은 상기 캘리브레이션 어셈블리의 폭 방향을 따라 상기 제1 캘리브레이션 블록의 일측에 설치된 제2 캘리브레이션 블록을 더 포함하는,
    CCD 카메라 캘리브레이션 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 패턴 유닛은 상기 캘리브레이션 어셈블리의 폭 방향을 따라 배열된 복수의 제1 캘리브레이션 블록을 포함하고,
    상기 캘리브레이션 어셈블리는 상기 전송 기구에 의해 분절된 후 복수의 서브 캘리브레이션 어셈블리로 분리되며, 각각의 서브 캘리브레이션 어셈블리는 적어도 하나의 제1 캘리브레이션 블록을 포함하는,
    CCD 카메라 캘리브레이션 시스템.
  8. CCD 카메라 캘리브레이션 방법에 있어서,
    캘리브레이션 어셈블리가 제1 이동 속도로 전송 기구 상에서 이동할 때, CCD 카메라가 상기 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하여 얻은 이지미 인 제1 이미지를 획득하는 것;
    상기 제1 이미지로부터 동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점을 식별하는 것;
    동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치를 결정하는 것, -상기 캘리브레이션 좌표계는 상기 제1 이미지에서의 상기 위치 결정 마크의 위치에 따라 결정됨-;
    동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점의 위치에 따라, 인접한 두 개의 상기 특징점 사이의 간격을 결정하는 것,
    상기 간격과 상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치에 따라, 상기 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 얻는 것, 을 포함하는,
    CCD 카메라 캘리브레이션 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 간격과 상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치에 따라, 상기 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 얻은 후에,
    상기 캘리브레이션 어셈블리를 등간격으로 분포된 복수의 스트라이프가 설치되어 있는 검증 벨트로 교체하고, 상기 검증 벨트가 제2 이동 속도로 이동할 때 상기 CCD 카메라가 상기 검증 벨트를 촬영하여 얻은 이미지인 제2 이미지를 획득하는 것;
    상기 제2 이미지에서의 상기 스트라이프의 위치와 상기 변환 매트릭스에 따라, 인접한 스트라이프 사이의 측정 간격을 결정하는 것;및
    상기 측정 간격과 인접한 스트라이프 사이의 표준 간격에 따라, 상기 CCD 카메라의 변환 매트릭스를 검증하는 것, 을 더 포함하는,
    CCD 카메라 캘리브레이션 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 이미지를 획득하기 전에,
    상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치에 따라, 상기 CCD 카메라의 왜곡 파라미터 피팅 곡선을 계산하는 것; 및
    상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치와 상기 왜곡 파라미터 피팅 곡선에 따라, 상기 왜곡 파라미터 피팅 곡선의 피팅 정밀도를 결정하는 것; 을 더 포함하고,
    상기 제2 이미지를 획득하는 것은,
    상기 피팅 정밀도가 미리 설정된 정밀도 임계값에 도달하면 제2 이미지를 획득하는 것을 포함하는,
    CCD 카메라 캘리브레이션 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제2 이미지에서의 상기 스트라이프의 위치와 상기 변환 매트릭스에 따라, 인접한 스트라이프 사이의 측정 간격을 결정하는 것은,
    상기 제2 이미지에서의 상기 스트라이프의 위치에 따라, 각 스트라이프의 픽셀의 상기 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치를 결정하는 것; 및
    각 스트라이프의 픽셀의 상기 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치와 상기 변환 매트릭스에 따라, 인접한 스트라이프 사이의 측정 간격을 계산하는 것을 포함하는,
    CCD 카메라 캘리브레이션 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 측정 간격과 인접한 스트라이프 사이의 표준 간격에 따라, 상기 CCD 카메라의 변환 매트릭스를 검증하는 것은,
    인접한 스트라이프 사이의 표준 간격과 측정 간격에 따라, 캘리브레이션 오차를 계산하는 것;
    각 캘리브레이션 오차를 미리 설정된 오차 임계값과 비교하는 것;및
    각 캘리브레이션 오차 중 미리 설정된 오차 임계값보다 큰 캘리브레이션 오차의 수가 미리 설정된 검증 임계값에 도달하면, 상기 변환 매트릭스가 검증을 통과하지 못한 것으로 결정하는 것, 을 포함하는,
    CCD 카메라 캘리브레이션 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 패턴 유닛은 상기 캘리브레이션 어셈블리의 폭 방향을 따라 상기 제1 캘리브레이션 블록의 일측에 설치되는 제2 캘리브레이션 블록을 더 포함하고,
    상기 제1 이미지로부터 동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점을 식별하기 전에,
    상기 제1 이미지에서의 상기 제2 캘리브레이션 블록의 정보에 따라, 동일한 상기 캘리브레이션 패턴 유닛에 속하는 제1 캘리브레이션 블록을 위치 결정하는 것을 포함하는,
    CCD 카메라 캘리브레이션 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제2 캘리브레이션 블록은 직사각형인,
    CCD 카메라 캘리브레이션 방법.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 제1 캘리브레이션 패턴은 원형이고, 상기 특징점은 원심인,
    CCD 카메라 캘리브레이션 방법.
  16. CCD 캘리브레이션 장치에 있어서,
    캘리브레이션 어셈블리가 제1 이동 속도로 전송 기구 상에서 이동할 때, CCD 카메라가 상기 캘리브레이션 어셈블리를 촬영하여 얻은 제1 이미지를 획득하도록 구성된 촬영 모듈;
    상기 제1 이미지로부터 동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점을 식별하도록 구성된 식별 모듈;
    동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치를 결정하도록 구성된 위치 결정 모듈로서, - 상기 캘리브레이션 좌표계는 상기 제1 이미지에서의 상기 위치 결정 마크의 위치에 따라 결정되는 - 위치 결정 모듈;
    동일한 상기 제1 캘리브레이션 블록에 속하는 각 상기 제1 캘리브레이션 패턴 중의 특징점의 위치에 따라, 인접한 두 개의 상기 특징점 사이의 간격을 결정하도록 구성된 계산 모듈; 및
    상기 간격과 상기 제1 이미지 중의 각 특징점의 캘리브레이션 좌표계에서의 좌표 위치에 따라, 상기 CCD 카메라의 내부와 외부 파라미터의 변환 매트릭스를 얻도록 구성된 캘리브레이션 모듈, 을 포함하는,
    CCD 캘리브레이션 장치.
  17. 컴퓨팅 디바이스에 있어서,
    프로세서 및 컴퓨터 프로그램 명령이 기억된 메모리를 포함하고,
    상기 프로세서는 상기 컴퓨터 프로그램 명령을 실행할 때 제8항 내지 제15항 중 어느 하나에 따른 CCD 카메라 캘리브레이션 방법을 구현하는,
    컴퓨팅 디바이스.
  18. 컴퓨터 저장 매체에 있어서,
    컴퓨터 프로그램 명령이 기억되어 있고, 프로세서에 의해 상기 컴퓨터 프로그램 명령이 실행될 때 제8항 내지 제15항 중 어느 하나에 따른CCD 카메라 캘리브레이션 방법이 구현되는,
    컴퓨터 저장 매체.
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CN116527875B (zh) * 2023-06-30 2023-08-29 钛玛科（北京）工业科技有限公司 线阵相机调试指示器及调试方法
CN117848403A (zh) * 2024-03-08 2024-04-09 宁德时代新能源科技股份有限公司 标定件和使用标定件标定检测系统的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102011075253A1 (de) * 2011-05-04 2012-11-08 Eberhard-Karls-Universität Tübingen Verfahren zur Bestimmung der relativen Lage eines Objekts im Raum sowie optisches Eingabesystem
CN109990698A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 广州智信科技有限公司 快速标定装置及快速标定方法
CN108818536B (zh) * 2018-07-12 2021-05-14 武汉库柏特科技有限公司 一种机器人手眼标定的在线偏移修正方法及装置
CN113506349A (zh) * 2021-07-19 2021-10-15 江苏天楹机器人智能科技有限公司 一种垃圾分选机器人高精度手眼标定方法

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