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吸嘴影象標定和相關計算過程說明

作者:由 有輕書山 發表于 易卦日期:2022-09-08

dw值怎麼計算的

吸嘴影象標定和相關計算過程說明

1)問題描述

目標:將吸嘴吸取的材料,正確放到料盤對應的孔位。

完成組裝

(1)相機U拍照料盤孔位得到孔位位置

(2)相機D拍照材料得到材料位置

(3)正確組裝

高精度組裝必須考慮

吸嘴旋轉和R軸主軸的偏心的S軸和Y軸補償

S軸和Y軸在U相機拍照識別後的精度補償

S軸和Y軸在D相機拍照識別後的精度補償

吸嘴影象標定和相關計算過程說明

2)確定相機U和相機D的位置關係

(1)吸嘴吸取一片標定塊,U軸、S軸移動到UD關係位

保證U和D相機在X方向能看到標定塊

(2)設定Zu位置,保證相機U能清晰看到標定塊的圓孔,

影象識別出圓孔的位置

(3)設定Zd位置,保證相機D能清晰看到標定塊的圓孔,

影象識別出圓孔的位置

(4)透過上兩部,可以明確知道,相機D的基準在X軸

上的位置,記錄為Xd

吸嘴影象標定和相關計算過程說明

3)確定相機U和吸嘴的比例關係

採用標準的雙軸影像矯正,可得S軸,Y軸和相機U的關係

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4)確定相機D和吸嘴的比例關係

採用標準的雙軸影像矯正,可得S軸,Y軸和相機D的關係

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5)確定相機D與吸嘴旋轉中心的關係

旋轉中心,是指吸嘴主軸旋轉中心和相機Y標準線重合時的狀態,

由2個引數表徵

(1)S軸的絕對位置Sc

(2)旋轉中心對於相機中心Y方向偏差FDcy。

求取過程

吸嘴吸取一片材料,移動S軸使材料到相機視野中心,記錄位置為Sco

旋轉R軸90度,180度,270度,360度,可由影象識別

求出材料的4個影象位置(Dx1,Dy1), (Dx2,Dy2), (Dx3,Dy3), (Dx4,Dy4)

那麼,影象上表徵出的旋轉中心就為

Cdx=(Dx1+ Dx2+ Dx3+ Dx4)/4,

Cdy=(Dx1+ Dx2+ Dx3+ Dx4)/4

吸嘴影象標定和相關計算過程說明

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設相機的中心位置為Dcx,Dcy

那麼相對於相機中心基準線的偏差為

FDcx=Cdx-Dcx;

FDcy=Cdy-Dcy;

於是S軸的吸嘴旋轉中心為

Sc= Sco+ FDcx *(Dxb- Dxa)/ (Sb-Sa)+ FDcy *(Dyb- Dya)/ (Sb-Sa)

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6)確定D相機目標位置、旋轉角度和吸嘴S軸應該補償量

機器工作的時候

(1)如果是定點拍照,當然是走到旋轉中心然後拍照

(2)但是如果是飛行拍照,那真是的拍照位置,每次都有一定偏差

於是假定,機器在工作時的吸嘴拍照位置為Sw

實際拍照位置和旋轉中心的偏移為

Swf= Sw- Sc

Ywf= Yw- Yc

偏移造成的畫素偏移為

Fwdx=Swf *(Sb-Sa)/(Dxb- Dxa)

Fwdy=Swf * (Sb-Sa)/(Dyb- Dya)

於是,在工作影象上,主軸的旋轉中心畫素位置應該為

Dwx=FDcx+ Fwdx+ Dcx

Dwy=FDcy+ Fwdy+ Dcy

定義,在工作時,目標在影象上的識別畫素位置為

(Dwox,Dwoy),角度為Ao

於是可計算出,目標繞著旋轉中心(Dwx,Dwy)旋轉A角度後

的目標位置為 (注意:A=Ao+Au,Au為料盤目標的角度)

(Dwoxx,Dwoyy)

對應的S軸調整值為

FSwo= (Dwoxx- Dcx) *(Dxb- Dxa)/ (Sb-Sa)+ (Dwoyy- Dcy) *(Dyb- Dya)/ (Sb-Sa)

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7)確定料盤Y軸,X軸和相機U的比例關係

(1採用標準的雙軸影像矯正,可得到結果

Rsx : 相機U的X方向偏差1個畫素時,X軸的補償位移

Rsy : 相機U的X方向偏差1個畫素時,Y軸的補償位移

Rtx: 相機U的Y方向偏差1個畫素時,X軸的補償位移

Rty: 相機U的Y方向偏差1個畫素時,Y軸的補償位移

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8)將相機D上算出來的偏差,換算成U相機的偏差

相機D最後算出的S軸調整值為Fswo

要把該偏移換算成相機U的畫素偏移為

Foudx= Fswo *(Sub-Sua)/(Duxb- Duxa)

Foudy= Fswo * (Sub-Sua)/(Duyb- Duya)

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9)確定相機U上的目標位置,S軸走的位置

定義,在工作時,目標在U相機影象上的識別畫素位置為(Uwox,Uwoy),

疊加上相機D轉換過來的結果,得到總的畫素偏差為

Uwox1= Uwox+ Foudx

Uwoy1= Uwoy+ Foudy

可透過標準雙軸矯正的結果,直接算出目標中心和相機U

基準重合時的X軸和Y軸的補償量,定義為(Fxu,Fyu)

取X,Y軸在拍照時的絕對位置為(Xosnap,Yosnap)

從而得到X軸要到目標中心的絕對位置為

Xop= Fxu+ Xosnap

yop = Fyu+ Yosnap

於是計算出S軸到目標中心的絕對位置為

Sop=(Xop-Xd)*Ksx+ Sc

式中,Ksx為S軸和X軸的尺度比。

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