一种多路显微视觉标定系统及方法

摘要

本发明公开了一种多路显微视觉标定系统，该系统包括：三路视觉系统、运动平台、计算机，其中：三路视觉系统安装在能够看清零件的特征信息的位置；零件安装在运动平台上，运动平台包括多个电机，可使得运动平台和零件完成多个自由度的运动；三路视觉系统和运动平台均连接至计算机；计算机对运动平台进行运动控制，通过多路视觉系统获得零件的显微视觉图像，处理后得到零件的坐标信息，并基于所述坐标信息和视觉测量模型，对于各路视觉系统中的摄像机与运动平台中的电机之间的相对映射关系进行标定。本发明还公开一种相应的标定方法和运动规划方法本发明方便简单，可实现多路显微视觉系统的在线标定，具有普适性、可用性。

主权项

一种多路显微视觉标定系统，其特征在于，该系统包括：第一视觉系统(1)、第二视觉系统(2)、第三视觉系统(3)、运动平台(4)、计算机(6)，其中：所述第一视觉系统(1)、第二视觉系统(2)、第三视觉系统(3)安装在能够看清零件(5)的特征信息的位置；所述零件(5)安装在运动平台(4)上，所述运动平台(4)包括多个电机，可使得所述运动平台(4)和零件(5)完成多个自由度的运动；所述运动平台(4)通过运动平台连接线(10)连接至计算机(6)，用以接收所述计算机(6)的指令控制零件(5)的运动；所述第一视觉系统(1)通过第一视觉连接线(7)连接至计算机(6)；所述第二视觉系统(2)通过第二视觉连接线(8)连接至计算机(6)；所述第三视觉系统(3)通过第三视觉连接线(9)连接至计算机(6)；所述计算机(6)用于对运动平台(4)进行运动控制，通过多路视觉系统获得所述零件(5)的显微视觉图像，对所述显微视觉图像进行处理得到零件(5)的坐标信息，并基于所述坐标信息和视觉测量模型，对于各路视觉系统中的摄像机与所述运动平台(4)中的电机之间的相对映射关系进行标定；所述视觉测量模型表示为：$\left[\begin{array}{c}\Delta u_i\\ {\mathrm{\Delta v}}_i\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccccc}{J}_{i11}& J_{i12}& J_{i13}& J_{i14}& J_{i15}& J_{i16}\\ J_{i21}& J_{i22}& J_{i23}& J_{i24}& J_{i25}& J_{i26}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\Delta x\\ \Delta y\\ \Delta z\\ \Delta \alpha \\ \Delta \beta \\ \Delta \gamma \end{array}\right],$其中，(Δx，Δy，Δz，Δα，Δβ，Δγ)是零件(5)在三维空间中的相对运动量，(Δu_i，Δv_i)是零件(5)在第i个视觉系统中所关注的特征点的图像坐标变化量，J_i11～J_i26是运动平台(4)在第i个视觉系统中的图像雅可比矩阵J_i的元素。