(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210884893.5 (22)申请日 2022.07.26 (71)申请人 成都市运泰利自动化设备有限公司 地址 610000 四川省成 都市天府新区成 都 科学城天府 海创园2号 地块2号楼5层 (72)发明人 黄智伟　王建波　钟函君　王平　 (74)专利代理 机构 广州市红荔专利代理有限公 司 44214 专利代理师 黄嘉玲 (51)Int.Cl. G06T 7/66(2017.01) G06T 7/73(2017.01) (54)发明名称 一种高精度主从相机 视觉定位方法 (57)摘要 本发明公开了高精度主从相机视觉定位方 法， 旨在提供一种能满足局部检测区域精度要 求、 突破了硬件限制而适用各种尺 寸以及成本低 的高精度主从相机视觉定位方法。 本发明包括如 下步骤： a、 建立所述主相机3图像坐标与所述XY 轴移动平台1机械轴坐标的第一矩阵映射关系 M1； b、 建立所述主相机3图像坐标与第二标定板6 之间的第二矩阵映射关系M2、 建立所述从相机4 图像坐标与所述第二标定板6 之间的第三矩阵映 射关系M3； c、 通过矩阵映射关系转换成机械坐 标。 本发明应用于抓取设备视觉定位技术的技术 领域。 权利要求书1页 说明书3页 附图8页 CN 115393421 A 2022.11.25 CN 115393421 A 1.一种高精度主从相机视觉定位方法， 其应用的抓取设备包括XY轴移动平台 （1） 、 相机 固定支架 （2） 、 主相机 （3） 和从相机 （4） ， 所述主相机 （3） 和所述从相机 （4） 均固定 设置在所述 相机固定支架 （2） 上， 所述主相机 （3） 和所述从相机 （4） 均位于所述XY轴移动平台 （1） 的上 方， 其特征在于： 所述 一种高精度主从相机 视觉定位方法包括如下步骤： a、 建立所述主相机 （3） 图像坐标与所述XY轴移动平台 （1） 机械轴坐标的第一矩阵映射 关系 （M1） :第一标定板 （5） 上有一个实心圆形图案， 将第一标定板 （5） 放置在所述XY轴移动 平台 （1） 并处于所述主相机 （3） 视野中心， 然后所述XY轴移动平 台 （1） 按照九点标定法移动 九次， 分别获取这九个点的图像坐标以及 对应的所述XY轴移动平台 （1） 的机械轴XY坐标， 以 此建立所述主相机 （3） 与机 械XY轴坐标的所述第一矩阵映射关系 （M1） ； b、 建立所述主相机 （3） 图像坐标与第二标定板 （6） 之间的第二矩阵映射关系 （M2） 、 建立 所述从相机 （4） 图像坐标与所述第二标定板 （6） 之间的第三矩阵映射关系 （M3） ： 标定板列阵 布满实心圆形图案， 相邻两个圆XY间距都是1mm， 平整放置在所述主相机 （3） 和所述从相机 （4） 视野内， 并保证所述主相机 （3） 和所述从相机 （4） 视野内至少有九个圆； 在所述主相机 （3） 和所述从相机 （4） 视野内各自选九个圆， 以所述主相机 （3） 的九个圆点的左上角为原点 生成笛卡尔坐标系， 通过计算所述主相 机 （3） 视野内九个圆点的像素坐标再结合刚生成的 笛卡尔坐标系 坐标可以得到所述主相机 （3） 与标定板之间的第二矩阵映射关系 （M2） ， 随后 以所述主相机 （3） 刚生 成的笛卡尔坐标系类推得到所述 从相机 （4） 视野内九个圆点的坐标， 并结合所述从相机 （4） 视野内九个圆点的像素坐标得到所述从相机 （4） 与所述第二标定板 （6） 之间的第三矩阵映射关系 （M 3） ； c、 所述主相机 （3） 对产品的特征点A识别定位得到图像坐标PA， 所述从相机 （4） 对产品 的特征点B识别定位得到图像坐标PB， 使用所述第三矩阵映射关系 （M3） 将图像坐标PB转换 到标定板坐标系WB， 然后使用所述第二矩阵映射关系 （M2） 逆矩阵得到标定板坐标系WB在所 述主相机 （3） 中的像素坐标PB1， 这时候就完成了把所述从相机 （4） 的像素结果转换到所述 主相机 （3） 当中去， 相当于产品的特征点B也在所述主相机 （3） 视野内了， 这时使用所述第一 矩阵映射关系 （M1） 将图像坐标PA与像素坐标PB1转换到机械轴坐标系中得到机械XY轴坐标 HA、 HB； 利用机械XY轴 坐标HA、 HB可以得到产品在机械轴中的角度及中心点坐标， 最终实现 定位工作。 2.根据权利要求1所述的一种高精度主从相机视觉定位方法， 其特征在于： 所述主相机 （3） 和所述从相机 （4） 的像素均为百万级。 3.根据权利要求2所述的一种高精度主从相机视觉定位方法， 其特征在于： 所述主相机 （3） 和所述从相机 （4） 的像素均为五百万。 4.根据权利要求1所述的一种高精度主从相机视觉定位方法， 其特征在于： 在所述相机 固定支架 （2） 上可以设置若干个所述从相机 （4） 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115393421 A 2一种高精度主从相机 视觉定位方 法 技术领域 [0001]本发明涉及一种视 觉定位技术,特别涉及一种高精度主从相机 视觉定位方法。 背景技术 [0002]视觉定位技术是工业机器设备智能化的一个关键技术。 随着技术的发展， 对于视 野更大精度要求更高的定位需求越来越多， 视野大、 像素高的工业相机成本昂贵， 比如公开 号为CN211630241U的中国专利文献， 其公开了一种手机后盖电镀前贴膜视觉定位装置， 其 使用到了千万像素相 机镜头以提高定位精度。 但目前 的工业相 机视野大小及像素有限， 在 一定需求场合下哪怕是不考虑工业相机成本也无法实现需求， 因此在硬件 无法满足需求时 需要一种对硬件依赖程度不高的方式实现高精度视 觉定位。 [0003]在某些需求场景待定位产品较大且定位精度要求微米级时， 传统做 法是选用靶面 尺寸更大、 像素更多的工业相 机及视野放大倍率更高的远心镜头来满足需求， 众所周知靶 面尺寸更大、 像素更多的工业相 机价格更贵， 当要求上亿像素时一个工业相 机的价格十多 万， 一台设备一般会使用很多个工业相 机， 这就导致了设备研发成本过高， 市场很难接受； 另一方面， 待定位产品更 大时， 市场上找不到符合要求的工业相机， 形成有价无市的场景。 发明内容 [0004]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足， 提供了一种能满足局部检测 区域精度要求、 突破了硬件限制而适用各种尺寸以及成本低的高精度主从相机视觉定位方 法。 [0005]本发明所采用的技术方案是： 本 发明应用的抓取设备包括XY轴移动平台1、 相机固 定支架2、 主相机3和从相机4， 所述主相机3和所述 从相机4均固定 设置在所述相机固定支架 2上， 所述主相机 3和所述从相机4均位于所述XY轴移动平台1的上 方， 本发明包括如下步骤： a、 建立所述主相机3图像坐标与所述XY轴移动平台1机械轴坐标的第一矩阵映射 关系M1:第一标定板5上有一个实心圆形图案， 将第一标定板5放置在所述XY轴移动平台1并 处于所述主相机3视野中心， 然后所述XY轴移动平台1按照九点标定法移动九次， 分别获取 这九个点的图像坐标以及对应的所述XY轴移动平台1的机械轴XY坐标， 以此建立所述主相 机3与机械XY轴坐标的所述第一矩阵映射关系M1； b、 建立所述主相机3图像坐标与第二标定板6之间的第二矩阵映射关系M2、 建立所 述从相机4图像坐标与所述第二标定板6之间的第三矩阵映射关系M3： 标定板列阵布满实心 圆形图案， 相邻两个圆XY间距都是1mm， 平整放置在所述主相机3和所述从相机4视野内， 并 保证所述主相机3和所述从相机4视野内至少有九个圆； 在所述主相机3和所述从相机4视野 内各自选九个圆， 以所述主相机3的九个圆点的左上角为原 点生成笛卡尔坐标系， 通过计算 所述主相机3视野内九个圆点的像素坐标再结合刚生成的笛卡尔坐标系坐标可以得到所述 主相机3与标定板之间的第二矩阵映射关系M2， 随后以所述主相机3刚生 成的笛卡尔坐标系 类推得到所述从相机4视野内九个圆点的坐标， 并结合所述从相机4视野内九个圆点的像素说　明　书 1/3 页 3 CN 115393421 A 3