专利名称：工业相机九点校正坐标变换方法
技术领域：
本发明涉及一种工业相机九点校正坐标变换方法。
背景技术：
目前，工业检测中，运用C⑶作为检测设备已日渐广泛，系统设计中需要涉及到相机视野像素坐标与运动系统坐标(运动系统坐标系，是指工业设备工作时，为活动部件的运动而建立的坐标系)之间的转换计算，以实现目标的视觉定位。实际应用中，工业相机与工作面之间很难保持完全垂直，相机光学镜头成像也存在畸变，视野中心与四周无法达到完全的一致比例。使用固定一套算法，不能够进行精确的坐标转换
发明内容
本发明目的是针对上述问题，本发明提供一种工业相机九点校正坐标变换方法，以精确地计算出工业相机拍摄图像上任一像素点的运动系统坐标。本发明的技术方案是一种工业相机九点校正坐标变换方法，包括以下步骤 步骤一、采用蚀刻的方法在一玻璃上刻出九个均匀分布的基准点，并将这块刻有九个
基准点的玻璃放在目标物体的位置，然后利用三坐标投影仪测量出这九个基准点在运动系统坐标系中的运动系统坐标；
步骤二、采用工业相机对上述刻有九个基准点的玻璃进行拍摄，拍摄时使该玻璃刚好占满工业相机的整个视野范围，然后记录下这九个基准点各自的像素坐标；
步骤三、根据上述九个基准点的运动系统坐标和像素坐标，计算出任意相邻两个基准点的像素坐标与运动系统坐标之间的函数关系式，并将得出的各组函数关系式作为常量存储；
步骤四、实际应用时，采用所述工业相机对目标物体进行拍摄，在相机视野的图像上找出与上述九个基准点的像素坐标相同的九个基准像素点，再根据图像上某一待测像素点与所述九个基准像素点的位置关系，选择步骤三中相应的函数关系式计算出该待测像素点的运动系统坐标。本发明的优点是镜头中心-边缘畸变率一般为5%，加上固定方式引起的画面倾斜变形，视觉实际变形了往往超过8%，在此基准下画面边缘到中心测量误差达到8%。而采用本方法采用不同的函数关系式来计算工业相机视野图像中不同区域待测像素点的运动系统坐标，将误差降至2%，提高了测量精度。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述
图I为在本发明实施例中，其上刻有九个基准点的玻璃的结构示意 其中1-玻璃，2-基准点。
具体实施例方式本实施例工业相机九点校正坐标变换方法，包括以下步骤
步骤一、采用蚀刻的方法在一玻璃I上刻出九个均匀分布的基准点2 (这九个基准点应尽量将玻璃分成大小相同的几块区域)，并将这块刻有九个基准点的玻璃I放在目标物体(即背景技术中所说的工业设备的活动部件)的位置(玻璃位置与目标物体位置尽量重合，玻璃表面尽量与相机镜头相垂直)，然后利用三坐标投影仪精确测量出这九个基准点2在运动系统坐标系中的运动系统坐标；
步骤二、采用工业相机对上述刻有九个基准点2的玻璃I进行拍摄(此时，玻璃I仍放在目标物体的位置)，拍摄时使该玻璃I刚好占满工业相机的整个视野范围，然后记录下这九个基准点2各自的像素坐标； 步骤三、根据上述九个基准点2的运动系统坐标和像素坐标，计算出任意相邻两个基准点的像素坐标与运动系统坐标之间的函数关系式(每相邻两基准点就得到一组函数关系式，共得到多组函数关系式)，并将得出的各组函数关系式作为常量存储；
上述函数关系式的计算方法为现有技术，在此不再赘述；
步骤四、实际应用时，采用所述工业相机直接对目标物体(此时，目标物体处不再放置玻璃)进行拍摄(拍摄时，该工业相机的位置和相机参数与步骤二要保持一致)，在相机视野的图像上找出与上述九个基准点2的像素坐标相同的九个基准像素点，再根据图像上某一待测像素点与所述九个基准像素点的位置关系，选择步骤三中相应的函数关系式计算出该待测像素点的运动系统坐标。前述“相应的函数关系式”，是指距离该待测像素点最近的那两个相邻基准像素点的像素坐标与运动系统坐标之间的函数关系式。当然，上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种工业相机九点校正坐标变换方法，其特征在于包括以下步骤 步骤一、采用蚀刻的方法在一玻璃(I)上刻出九个均匀分布的基准点(2)，并将这块刻有九个基准点(2)的玻璃(I)放在目标物体的位置，然后利用三坐标投影仪测量出这九个基准点(2)在运动系统坐标系中的运动系统坐标；步骤二、采用工业相机对上述刻有九个基准点(2)的玻璃(I)进行拍摄，拍摄时使该玻璃(I)刚好占满工业相机的整个视野范围，然后记录下这九个基准点(2)各自的像素坐标；步骤三、根据上述九个基准点(2)的运动系统坐标和像素坐标，计算出任意相邻两个基准点(2)的像素坐标与运动系统坐标之间的函数关系式，并将得出的各组函数关系式作为常量存储； 步骤四、实际应用时，采用所述工业相机对目标物体进行拍摄，在相机视野的图像上找出与上述九个基准点(2)的像素坐标相同的九个基准像素点，再根据图像上某一待测像素点与所述九个基准像素点的位置关系，选择步骤三中相应的函数关系式计算出该待测像素点的运动系统坐标。
全文摘要
本发明公开了一种工业相机九点校正坐标变换方法，该方法通过九个基准坐标点的运动系统坐标与像素坐标间的函数关系，从而能够精确计算出工业相机视野范围内图像中任一像素点的运动系统坐标，可将误差降低至2%。
文档编号G01B11/00GK102778199SQ201210280129
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月8日 优先权日2012年8月8日
发明者崔惠峰 申请人:苏州逸美德自动化科技有限公司