OpenCV机器人手眼标定（九点标定法）

OpenCV机器⼈⼿眼标定（九点标定法）

对于初学者⽽⾔，对相机的标定经常模糊不清。不知道机器坐标与相机坐标如何转换，两个坐标系⼜是如何建⽴？

我们通常是利⽤张⽒标定法，针对于相机的畸变进⾏标定，利⽤校正得到的参数对图形进⾏处理后再呈现出来。这个⽅法⽹上⽤的⼈很多，资料也较为全⾯。这⾥就不做说明了。本⽂主要是针对机械⼿的⼿眼标定，⼀般⽽⾔⽬前相机的畸变较⼩，精度也较为准确，使⽤该⽅法进⾏标定也能得到较好的效果。

网眼通⾸先，对于九点标定⽽⾔。我们使⽤到的是OpenCv中的estimateRigidTransform 函数。

函数定义如下：

Mat estimateRigidTransform(InputArraysrc,InputArraydst,boolfullAffine)

前两个参数，可以是：src=srcImage (变换之前的图⽚Mat) dst=transImage（变换之后的图⽚Mat）

也可以： src=array（变换之前的关键点Array） dst=array（变换之后的关键点Array）

第三个参数： 1（全仿射变换，包括：rotation, translation, scaling,shearing,reflection）

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其主要原理为：如果我们有⼀个点变换之前是[x,y,1]，变换后是[x’,y’,1] 则fullAffine表⽰如下:

TX=Y

展开后表⽰

如果我们想求这【a-f】 6个变量需要有6个⽅程，也就是3组点。但是⽐三个点多呢？

⽐如：20个点。那就是⽤最⼩⽅差。

标定步骤

1、⾸先我们需要准备⼀块，标定板。如果条件不⾜，可以使⽤⽩纸画上九个圆进⾏代替。

2、相机位置，机械⼿位置全部固定好，标定针固定在机械⼿上，固定好后不能够再移动。标定针的位置⼀定要与夹⼿或吸盘之内的⼯具同⼀位置⾼度。

3、将标定板放到相机下⽅，位置区域要与机械⼿⼯作的区域⼀样，包括⾼度必须尽量⼀致，这是标定准确度的关键。

4、调整好相机焦距，拍照，然后识别9个圆圆⼼的坐标并进⾏记录。关于如何圆，可以参考我的上⼀篇博⽂，对于圆形的查⼗分精准。

5、将机械⼿依次移动到9个圆的圆⼼位置，记下机械⼿坐标

做完以上五步，我们会得到两个点集。⼀个为9个圆圆⼼坐标（points_camera），⼀个为9个圆⼼对应的机械⼿坐标（points_robot）。一个圆柱形玻璃容器

1 Mat warpMat;

2 vector<Point2f>points_camera;

3 vector<Point2f>points_robot;`

4 vector<Point2f>points_camera;

5 vector<Point2f>points_robot;

6 warpMat =estimateRigidTransform(points_camera, points_robot, true);

7 A = warpMat.ptr<double>(0)[0];

8 B = warpMat.ptr<double>(0)[1];

自动滤水器9 C = warpMat.ptr<double>(0)[2];

10 D = warpMat.ptr<double>(1)[0];

11 E = warpMat.ptr<double>(1)[1];

12 F = warpMat.ptr<double>(1)[2];

得出来的6个double类型的参数，就是我们此次标定最终得到的标定参数了。

巡线机器人之后我们把检测得到的图像坐标（t_px，t_py）代⼊，就可以得到与之相对应的机械⼿坐标（t_rx,t_ry）

t_rx= (A * t_px) + B * t_py + C)；

t_ry= (D * t_px) + E * t_py+ F)；

水箅⾄此标定结束，我们可以控制相机拍照进⾏定位，然后转换成机械⼿坐标，指哪打哪了。

本文发布于:2024-09-21 05:34:39，感谢您对本站的认可！

标签：标定坐标机械

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