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结构光内参数和机器人手眼关系的同时标定
  • ISSN号:1001-5078
  • 期刊名称:《激光与红外》
  • 时间:0
  • 分类:TN249[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:中国海洋大学工程学院,山东青岛266100
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(No.61571408)资助.
中文摘要:

为实现对复杂工件的快速在线测量,构建了基于结构光的机器人视觉测量系统,提出一种该系统中结构光测头内参数和手眼关系同时标定的方法。标定时,在机器人工作空间内固定一个平面靶标作为参考物,精确控制机器人末端带动结构光测头做平移运动和变位姿运动,获取不同位姿下的靶标图像。通过平移运动,同时标定结构光测头内参数和手眼关系中的旋转矩阵;通过变位姿运动,同时标定摄像机内参数和手眼关系中的平移向量。考虑到旋转矩阵和平移向量分离标定会存在误差累积,采用非线性优化方法对手眼关系做进一步优化。对标准球及工件进行扫描测量实验,实验结果表明该标定方法简单高效,能保证测量系统具有较高的测量精度,适用于工业现场。

英文摘要:

In order to realize rapid online measurement of complex workpiece, a robotic flexible optical measurement system based on structured light is established. A simultaneous calibration method for the intrinsic parameters of struc- tured light sensor and hand-eye relation of robot is proposed. In the calibration process, a planar target is fixed as ref- erence substance in the robot workspace. The robot end-effector is accurately controlled to perform translational mo- tions and pose-changed motions, and the camera captures the image of the planar target in different poses. The intrinsic parameters of the structured light sensor and hand-eye rotation matrix are calibrated simultaneously by the translational motions. The camera intrinsic parameters and the hand-eye translation vector are calibrated simultaneously by the pose-changed motions. Considering the error propagation between the orientation and position calibration, the hand-eye relationship is further optimized. Scanning experiments are carried out for a standard sphere and a complex work- piece. The results show that the calibration method is simple, efficient and has high accuracy, and it is well suitable for the calibration work of on-line measurement system in industrial scenes.

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期刊信息
  • 《激光与红外》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国信息产业部
  • 主办单位:华北光电技术研究所
  • 主编:周寿桓
  • 地址:北京市朝阳区三仙桥路4号11所院内
  • 邮编:100015
  • 邮箱:jgyhw@ncrieo.com.cn
  • 电话:010-84321137 84321138
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-5078
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2436/TN
  • 邮发代号:2-312
  • 获奖情况:
  • 无线电子学、电信技术核心期刊,1991年首届全国优秀国防科技期刊二等奖,1991年全国光学期刊二等奖,2007-2008年,获工业和信息化部“电子科技期刊学...,2009-2010年获工业和信息化部“优秀期刊奖”
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11856