标定原理

本节介绍各场景下标定的工作原理。

ETH 场景下的手眼标定(标定板多个随机位姿)

在使用标定板多个随机位姿方法进行 ETH 场景下的手眼标定时,假设各位姿及其相对关系如下表所示。

位姿 关系 备注

A

机器人法兰相对于机器人底座的位姿

可从机器人端获得

B

标定板相对于相机的位姿

可通过相机拍照和计算获得

C

标定板相对于机器人法兰的位姿

外参标定中的不变量,用于建立等式

X

相机相对于机器人底座的位姿

外参标定结果,待求量

如下图所示,A、B、C、X 可构成闭环,通过移动机器人,变换标定板相对于相机的位姿,可得到多组等式,对这些等式的值进行拟合优化计算,最终得到最优的 X 值。

calib principle eth random
calib principle eth random math

EIH 场景下的手眼标定(标定板多个随机位姿)

在使用标定板多个随机位姿方法进行 EIH 场景下的手眼标定时,假设各位姿及其相对关系如下表所示。

位姿 关系 备注

A

机器人法兰相对于机器人底座的位姿

可从机器人端获得

B

标定板相对于相机的位姿

可通过相机拍照和计算获得

C

标定板相对于机器人底座的位姿

外参标定中的不变量,用于建立等式

X

相机相对于机器人法兰的位姿

外参标定结果,待求量

如下图所示,A、B、C、X 可构成闭环,通过移动机器人,变换标定板相对于相机的位姿,可得到多组等式,对这些等式的值进行拟合优化计算,最终得到最优的 X 值。

calib principle eih random
calib principle eih random math

ETH 场景下的手眼标定(TCP 尖点触碰)

在使用 TCP 尖点触碰方法进行 ETH 场景下的手眼标定时,假设各位姿及其相对关系如下表所示。

位姿 关系 备注

A

机器人法兰相对于机器人底座的位姿

可从机器人端获得

B

标定板相对于相机的位姿

通过相机拍照和计算获得

C

TCP相对于机器人法兰的位姿(TCP 尖点触碰标定板时,TCP与标定板重合)

外参标定中的不变量,用于建立等式

X

相机相对于机器人底座的位姿

外参标定结果,待求量

如下图所示,A、B、C、X 可构成闭环,通过移动机器人,变换 TCP 相对于相机的位姿,可得到多组等式,对这些等式的值进行拟合优化计算,最终得到最优的 X 值。

calib principle eth tcp
calib principle eth tcp math

EIH 场景下的手眼标定(TCP 尖点触碰)

在使用 TCP 尖点触碰方法进行 EIH 场景下的手眼标定时,假设各位姿及其相对关系如下表所示。

位姿 关系 备注

A

机器人法兰相对于机器人底座的位姿

可从机器人端获得

B

标定板相对于相机的位姿

通过相机拍照和计算获得

C

标定板相对于机器人底座的位姿

外参标定中的不变量,用于建立等式

X

相机相对于机器人法兰的位姿

外参标定结果,待求量

如下图所示,A、B、C、X 可构成闭环,通过移动机器人,变换标定板相对于相机的位姿,可得到多组等式,对这些等式的值进行拟合优化计算,最终得到最优的 X 值。

calib principle eih tcp
calib principle eih tcp math

双相机(Eye to Eye)标定

使用双相机可以扩大相机视野、提高两个相机重叠部分点云质量, 如下图所示。

calibration principle ete fov

在双相机标定场景中,包含主相机和副相机两个相机,双相机独立于机器人固定在支架上。双相机标定既要完成每个相机的外参标定,又要标定两个相机之间的位姿关系。针对双相机标定场景,Mech-Vision提供 Eye to Eye标定流程。

双相机标定时,需注意如下事项:

  • 开始新的标定

  • 加载已有标定参数

    • 支持利用已标定完成的 Eye to Hand 或 Eye in Hand 相机标定参数组直接计算得到双相机标定参数组。

    • 不支持通过加载已有标定参数的方式查看点云视图。

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