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公开(公告)号：CN103558850A
公开(公告)日：2014-02-05
申请号：CN201310322092.0
申请日：2013-07-26
申请人： 无锡信捷电气股份有限公司 , 江南大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 本发明通过深入分析相机的成像原理、激光结构光测量原理和手眼系统工作原理，设计了一种简单灵活的激光结构光引导的焊接机器人系统的全自动标定方法，其中包括传感器参数标定(包括相机内参数和线激光平面参数方程标定)和手眼关系矩阵标定，并进行了工件偏移修正。该标定方法克服了传统内参标定、激光平面方程和手眼矩阵标定需要专业人员参与、标定步骤繁琐的缺点。该方法只需要4个给定位姿和机器人自动进行的6组平移运动，即可实现激光结构光引导的焊接机器人系统的全自动标定。该方法使得激光结构光引导焊接机器人系统的标定流程化、自动化，大大增加了系统标定的灵活性，对实际的视觉测量和三维跟踪具有重要意义，具有良好的实用性。
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公开(公告)号：CN103558850B
公开(公告)日：2017-10-24
申请号：CN201310322092.0
申请日：2013-07-26
申请人： 无锡信捷电气股份有限公司 , 江南大学
IPC分类号： G05D1/02
摘要： 本发明通过深入分析相机的成像原理、激光结构光测量原理和手眼系统工作原理，设计了一种简单灵活的激光结构光引导的焊接机器人系统的全自动标定方法，其中包括传感器参数标定(包括相机内参数和线激光平面参数方程标定)和手眼关系矩阵标定，并进行了工件偏移修正。该标定方法克服了传统内参标定、激光平面方程和手眼矩阵标定需要专业人员参与、标定步骤繁琐的缺点。该方法只需要4个给定位姿和机器人自动进行的6组平移运动，即可实现激光结构光引导的焊接机器人系统的全自动标定。
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公开(公告)号：CN102794763B
公开(公告)日：2014-09-24
申请号：CN201210318783.9
申请日：2012-08-31
申请人： 江南大学 , 无锡信捷电气股份有限公司
摘要： 本发明涉及一种基于线结构光视觉传感器引导的焊接机器人系统标定方法，其包括第一步、控制机械臂变换位姿，通过相机获取圆靶标图像后，完成圆靶标图像和世界坐标的匹配，以得到相机的内部参数矩阵、外参数矩阵RT；第二步、通过Hough变换求出线激光光条的线方程；利用第一步得到的外参数矩阵RT得到线激光光条平面在相机坐标系下的平面方程；第三步、利用四元数法计算得到机械臂末端坐标系与机械臂基坐标系的变换矩阵；第四步、计算出焊接工件末端点在机械臂坐标下的坐标值，并结合机械臂位姿计算出工件在所述位姿下的偏移值。本发明灵活、精度高、速度快、稳定性好，实时性强，方法简单，计算量小，通用性强。
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公开(公告)号：CN103500321B
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201310281986.X
申请日：2013-07-03
申请人： 无锡信捷电气股份有限公司 , 江南大学
摘要： 本发明采用双层动态开窗选取图像处理区域，有效减少图像数据处理量，满足实时性要求较高的场合；根据本序列图像的相似性，对第一层动态开窗截取出相邻序列图像做乘法运算，有效消除大的随机干扰；采用中值滤波方法，滤除脉冲干扰和椒盐噪声；采用大津法进行二值化，处理简单快速；采用Hough变换进行直线提取，精度高，抗干扰能力强；采用特征角点构成的特征三角形重心作为焊缝特征点，求解简单快速。本发明提供的视觉引导的焊接机器人焊缝快速识别技术能较好地满足工业现场对焊缝特征点准确快速提取的要求。
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公开(公告)号：CN103500321A
公开(公告)日：2014-01-08
申请号：CN201310281986.X
申请日：2013-07-03
申请人： 无锡信捷电气股份有限公司 , 江南大学
摘要： 本发明采用双层动态开窗选取图像处理区域，有效减少图像数据处理量，满足实时性要求较高的场合；根据本序列图像的相似性，对第一层动态开窗截取出相邻序列图像做乘法运算，有效消除大的随机干扰；采用中值滤波方法，滤除脉冲干扰和椒盐噪声；采用大津法进行二值化，处理简单快速；采用Hough变换进行直线提取，精度高，抗干扰能力强；采用特征角点构成的特征三角形重心作为焊缝特征点，求解简单快速。本发明提供的视觉引导的焊接机器人焊缝快速识别技术能较好地满足工业现场对焊缝特征点准确快速提取的要求。
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公开(公告)号：CN103440639A
公开(公告)日：2013-12-11
申请号：CN201310298988.X
申请日：2013-07-15
IPC分类号： G06T7/00
摘要： 一种基于正三角形模板的摄像机内参数标定方法。该方法所采用的正三角形平面模板由3块大小相同颜色一致的小正三角形板，通过角与角对接，拼接成一个大正三角形平面模板；小正三角形板的边长可为任意尺寸。摄像机内参数标定方法如下：(1)摄像机至少拍摄3幅不同方位的模板图像；(2)提取每幅模板图像上6个角点的亚像素级图像坐标；(3)若未知模板尺寸，利用透视几何理论和正三角形平面模板的特点，计算消失点和圆环点的图像坐标，标定出摄像机内参数；(4)若已知模板尺寸和特征点世界坐标，可用多种方法标定摄像机内参数。本发明所采用的正三角形平面模板适用于工业现场，使用方法简单，而且算法能保证足够的标定精度。
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公开(公告)号：CN102794763A
公开(公告)日：2012-11-28
申请号：CN201210318783.9
申请日：2012-08-31
申请人： 江南大学 , 无锡信捷电气有限公司
摘要： 本发明涉及一种基于线结构光视觉传感器引导的焊接机器人系统标定方法，其包括第一步、控制机械臂变换位姿，通过相机获取圆靶标图像后，完成圆靶标图像和世界坐标的匹配，以得到相机的内部参数矩阵、外参数矩阵RT；第二步、通过Hough变换求出线激光光条的线方程；利用第一步得到的外参数矩阵RT得到线激光光条平面在相机坐标系下的平面方程；第三步、利用四元数法计算得到机械臂末端坐标系与机械臂基坐标系的变换矩阵；第四步、计算出焊接工件末端点在机械臂坐标下的坐标值，并结合机械臂位姿计算出工件在所述位姿下的偏移值。本发明灵活、精度高、速度快、稳定性好，实时性强，方法简单，计算量小，通用性强。
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公开(公告)号：CN103440639B
公开(公告)日：2017-02-08
申请号：CN201310298988.X
申请日：2013-07-15
IPC分类号： G06T7/00
摘要： 一种基于正三角形模板的摄像机内参数标定方法。该方法所采用的正三角形模板由3块大小相同颜色一致的小正三角形板，通过角与角对接，拼接成一个大正三角形模板；小正三角形板的边长可为任意尺寸。摄像机内参数标定方法如下：(1)摄像机至少拍摄3幅不同方位的模板图像；(2)提取每幅模板图像上6个角点的亚像素级图像坐标；(3)若未知模板尺寸，利用透视几何理论和正三角形模板的特点，计算消失点和圆环点的图像坐标，标定出摄像机内参数；(4)若已知模板尺寸和特征点世界坐标，可用多种方法标定摄像机内参数。本发明所采用的正三角形模板适用于工业现场，使用方法简单，而且算法能保证足够的标定精度。
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