校准机器视觉系统的相机和镜头,是确保系统准确度和稳定性的关键步骤。以下是具体的校准步骤和要点:

1. 摄像头标定:

摄像头标定是机器视觉系统校准的第一步,通过这一过程,可以获取摄像头的内部参数和外部参数,从而实现对图像的精确测量和定位。

常用的摄像头标定方法有棋盘格标定和捆绑标定。棋盘格标定通过摄像头拍摄一系列棋盘格图像,利用棋盘格的几何特征计算摄像头的内外参数。捆绑标定则通过同时标定摄像头和机械装置,得到更准确的标定结果。

2. 相机移动标定:

相机移动标定是一种校正方法,适用于相机在不同位置或角度拍摄时的情况,可以进一步提高校准的准确度。

3. 像素校准:

像素校准是指将相机拍摄的图片与实物进行比较计算,获得两者之间的数学关系,并通过此关系来矫正图片,以消除拍摄时由多种误差产生的形变。

像素校准的步骤包括制作校准板、使用相机拍摄校准板、使用数学方法得到图片与实物的映射关系。

4. 考虑畸变校正:

在机器视觉中,镜头的畸变是一个重要考虑因素。畸变校正可以消除由于镜头设计、制造或安装不当引起的图像变形。

如何校准机器视觉系统的相机和镜头

畸变校正通常包括径向畸变和切向畸变的校正,需要通过特定的算法和软件进行。

5. 坐标系转换:

在机器视觉中,涉及多个坐标系之间的转换,包括世界坐标系、摄像机坐标系、图像坐标系和像素坐标系。

坐标系转换是通过旋转和平移来实现的,需要计算转换矩阵,以确保图像中的点与实物中的点能够准确对应。

校准机器视觉系统的相机和镜头需要综合考虑摄像头标定、相机移动标定、像素校准、畸变校正以及坐标系转换等多个方面。通过这些步骤,可以确保机器视觉系统的准确度和稳定性,从而提高系统的性能和效率。