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【靈閃】如何實(shí)現(xiàn)“一鍵標(biāo)定”

發(fā)布時(shí)間:2020-07-21


相機(jī)標(biāo)定(Calibration),是指利用相機(jī)成像系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,計(jì)算出世界坐標(biāo)系與相機(jī)圖像坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)關(guān)系的過程。標(biāo)定通常應(yīng)用于機(jī)器視覺高精度測(cè)量系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中,標(biāo)定算法的穩(wěn)定性及精度將直接影響測(cè)量與定位的準(zhǔn)確性。


靈閃IntelliBlink在不斷追求標(biāo)定算法高速高精度的同時(shí),又充分考慮了標(biāo)定應(yīng)用場(chǎng)景的多樣性及復(fù)雜性,集成了四點(diǎn)標(biāo)定、九點(diǎn)標(biāo)定、網(wǎng)格標(biāo)定、標(biāo)量轉(zhuǎn)換、分散型網(wǎng)格標(biāo)定、聯(lián)合標(biāo)定等標(biāo)定方式,幫助用戶快速完成標(biāo)定。

01
分散型網(wǎng)格一鍵標(biāo)定

圖1 傳統(tǒng)的棋盤格標(biāo)定


通過市場(chǎng)需求的調(diào)研,我們發(fā)現(xiàn)圖1中傳統(tǒng)棋盤格標(biāo)定的流程比較復(fù)雜,用戶除了需要知道網(wǎng)格的尺寸以外,還要通過數(shù)的方式確定在相機(jī)視野中的網(wǎng)格數(shù)量來(lái)完成標(biāo)定,如果實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中網(wǎng)格間距尺寸比較小,用戶很可能數(shù)錯(cuò)導(dǎo)致最后標(biāo)定失敗。


圖2 分散型網(wǎng)格標(biāo)定

利珀科技為解決這個(gè)行業(yè)痛點(diǎn),開發(fā)了圖2所示的分散型網(wǎng)格標(biāo)定板,用戶只需要輸入網(wǎng)格間距1個(gè)參數(shù),相機(jī)捕捉到標(biāo)定板上的信息后即可完成“一鍵標(biāo)定”,大大縮短了標(biāo)定的過程,提高了標(biāo)定的速度與成功率。
02
多相機(jī)聯(lián)合標(biāo)定

在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中,用戶會(huì)遇到計(jì)算兩個(gè)特征點(diǎn)間距的需求,但是由于特征點(diǎn)間距過大,精度要求過高,為了降低成本只能使用兩個(gè)相機(jī)分別進(jìn)行定位,然后通過數(shù)據(jù)計(jì)算給出兩個(gè)特征點(diǎn)的實(shí)際距離,這時(shí)候必須要用到聯(lián)合標(biāo)定。


圖3 聯(lián)合標(biāo)定


如上圖所示,用戶通過輸入網(wǎng)格間距、尺寸、原點(diǎn)修正等信息,可以將多個(gè)相機(jī)標(biāo)定在同一坐標(biāo)系內(nèi),實(shí)現(xiàn)多個(gè)相機(jī)的聯(lián)合標(biāo)定,從而計(jì)算出兩個(gè)相機(jī)內(nèi)任意兩點(diǎn)或者其他特征的距離。


03
四點(diǎn)/九點(diǎn)標(biāo)定

四點(diǎn)/九點(diǎn)標(biāo)定都屬于多點(diǎn)標(biāo)定,圖像坐標(biāo)來(lái)源于自定義點(diǎn)或者算法輸出的特征點(diǎn),用戶只需要在對(duì)應(yīng)的點(diǎn)上輸入世界坐標(biāo)系的坐標(biāo),即可完成映射。這種標(biāo)定方式通常用于視覺引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行定位的場(chǎng)景。

圖4 多點(diǎn)標(biāo)定


04
標(biāo)量轉(zhuǎn)化標(biāo)定

在很多尺寸測(cè)量的應(yīng)用場(chǎng)景中,用戶可以根據(jù)圖像上像素的長(zhǎng)度,對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品實(shí)際的長(zhǎng)度,直接計(jì)算出一個(gè)縮放比例關(guān)系,用戶無(wú)需進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定流程。這種標(biāo)定方式通常用于視覺測(cè)量的場(chǎng)景。


圖5 標(biāo)量轉(zhuǎn)換標(biāo)定


除此之外,相機(jī)鏡頭的畸變,以及現(xiàn)場(chǎng)相機(jī)安裝時(shí)的傾斜,都可以通過靈閃中的矯正算法進(jìn)行一鍵修正,降低了用戶的選型與調(diào)試要求。


圖6 矯正算法


小工具:

用戶可以在靈閃中根據(jù)需求輸入網(wǎng)格尺寸,直接保存矢量圖或者打印圖紙。

網(wǎng)格打印工具


應(yīng)用案例-點(diǎn)膠



標(biāo)定方式:九點(diǎn)標(biāo)定
應(yīng)用場(chǎng)景:視覺引導(dǎo)精確點(diǎn)膠

精度要求:0.01mm


點(diǎn)我試用靈閃(IntelliBlink)軟件