旁轴式视觉系统与激光振镜加工系统位置关系的标定方法

摘要

本发明公开了一种旁轴式视觉系统与激光振镜加工系统位置关系的标定方法，本发明将试刻靶标置于振镜视野范围内，获得此时标记点在振镜坐标系下坐标；将试刻靶标置于标定相机视野范围内，获得此时标记点在振镜坐标系下坐标；根据标记点图像，结合相机成像原理获得初始位置标记点在标定相机坐标系下坐标；采用矩阵向量M_cL＝[R_cL,t_cL]表示振镜坐标系和标定相机坐标系间的位置关系，基于初始位置标记点在振镜坐标系和标定相机坐标系下的坐标，经LM法优化获得矩阵向量。本发明无需复杂的机械调整，且减少了人为操作导致的标定效率和标定精度不高的问题，即本发明具有便捷、高效和标定精度高的优点。

主权项

一种旁轴式视觉系统与激光振镜加工系统位置关系的标定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：建立标定相机坐标系O_c‑X_cY_cZ_c和振镜坐标系O_L‑X_LY_LZ_L；其中，O_c表示相机光心，O_cZ_c与相机光轴重合，O_cX_c平行于相机像元水平方向，O_cY_c平行于相机像元垂直方向；O_L表示振镜光心，O_LZ_L与振镜光轴重合，O_LX_L沿振镜系统的X方向，O_LY_L沿振镜系统的Y方向；步骤2：在振镜下方二维位移平台上放置试刻靶标，且试刻靶标位于振镜视野范围内；步骤3：启动激光振镜加工系统，在试刻靶标上刻蚀标记点阵列，标记为圆形，其圆心即标记点，记下此时标记点i在振镜坐标系下坐标(X_Li,Y_Li,0)；步骤4：移动二维位移平台使试刻靶标上所有标记点均位于标定相机视野范围，记下此时标记点在振镜坐标系下坐标(X_Li+t_x,Y_Li+t_y,0)，t_x、t_y分别表示试刻靶标在振镜坐标系X_L和Y_L方向的位移；步骤5：标定相机拍摄标记点图像，并在标记点图像中提取标记点的图像坐标(u_i,v_i)，结合图像坐标(u_i,v_i)，带入相机成像公式，获得标记点在标定相机坐标系下坐标；步骤6：结合t_x、t_y及标记点在标定相机坐标系下坐标，获得二维位移平台移动前标记点在标定相机坐标系下坐标(X_ci,Y_ci,Z_ci)；步骤7：采用矩阵向量M_cL＝[R_cL,t_cL]表示振镜坐标系和标定相机坐标系间的位置关系基于二维位移平台移动前标记点在振镜坐标系和标定相机坐标系下的坐标，经LM法优化获得矩阵向量M_cL，其中，R_cL表示旋转向量，t_cL表示平移向量，