本技術(shù)涉及相機(jī)標(biāo)定，特別涉及一種標(biāo)定方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、相機(jī)標(biāo)定的目的是確定相機(jī)的內(nèi)部和外部參數(shù)，從而將相機(jī)圖像坐標(biāo)系統(tǒng)與實(shí)際世界坐標(biāo)系統(tǒng)之間建立精確的映射關(guān)系。

2、現(xiàn)有的標(biāo)定方法，如自標(biāo)定方法，是使用任意場景中的自然特征點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)定，通過對這些自然特征點(diǎn)的圖像和實(shí)際坐標(biāo)進(jìn)行匹配來計(jì)算相機(jī)參數(shù)；但是這種自標(biāo)定方法對特征點(diǎn)的選擇要求較高，且特征點(diǎn)的選擇和檢測精度對標(biāo)定結(jié)果影響較大，通常需要復(fù)雜的算法和計(jì)算過程來處理所述自然特征點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)為解決上述技術(shù)問題，提供一種標(biāo)定過程簡單且標(biāo)定結(jié)果較為精確的標(biāo)定方法、系統(tǒng)及存儲介質(zhì)。

2、具體的，本技術(shù)提供一種標(biāo)定方法，包括以下步驟：

3、s100：控制攜帶標(biāo)定塊的機(jī)器人縱向運(yùn)動，同時(shí)控制相機(jī)獲取標(biāo)定塊圖像，以獲取圖像匹配分?jǐn)?shù)。

4、s200：根據(jù)所述圖像匹配分?jǐn)?shù)確定所述機(jī)器人的第一坐標(biāo)，并基于所述第一坐標(biāo)獲取所述機(jī)器人在n個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的第二坐標(biāo)。

5、以及s300：控制機(jī)器人運(yùn)動至各第二坐標(biāo)，獲取所述標(biāo)定塊對應(yīng)的像素坐標(biāo)，以根據(jù)所述像素坐標(biāo)和第二坐標(biāo)確定標(biāo)定結(jié)果。

6、在上述技術(shù)方案中，通過圖像匹配可以實(shí)現(xiàn)高精度的坐標(biāo)測量，確保標(biāo)定的一致性和準(zhǔn)確性；利用機(jī)器人和相機(jī)自動執(zhí)行標(biāo)定過程，避免了人工干預(yù)，這種自動化手段不僅降低了人為錯(cuò)誤的可能性，還提高了標(biāo)定過程的效率和穩(wěn)定性；通過設(shè)計(jì)多個(gè)標(biāo)定點(diǎn)，可以全面覆蓋標(biāo)定區(qū)域，避免因?yàn)閱我稽c(diǎn)標(biāo)定導(dǎo)致的誤差，提高標(biāo)定結(jié)果的全面性和可靠性，并有利于更細(xì)致的優(yōu)化和標(biāo)定。

7、此外，整個(gè)標(biāo)定過程簡單便捷，可以適應(yīng)于不同類型的標(biāo)定塊和機(jī)器人，靈活地調(diào)整和適用于不同的硬件配置和標(biāo)定需求。

8、進(jìn)一步的，在執(zhí)行步驟s100之前，包括：預(yù)先確定模板圖像。

9、在上述技術(shù)方案中，預(yù)先確定模板圖像可以確保圖像匹配過程中使用的參考圖像是準(zhǔn)確和標(biāo)準(zhǔn)化的，這有助于提高圖像匹配的精度，進(jìn)而提高機(jī)器人坐標(biāo)測量的準(zhǔn)確性；通過提前準(zhǔn)備好模板圖像，可以在標(biāo)定過程中減少計(jì)算時(shí)間，相機(jī)在獲取圖像時(shí)可以直接與預(yù)先確定的模板進(jìn)行比對，從而加快匹配速度，提升整體標(biāo)定效率；通過預(yù)先確定模板圖像，可以進(jìn)行質(zhì)量控制和驗(yàn)證，確保圖像匹配過程中的模板圖像符合標(biāo)準(zhǔn)要求，這有助于提高最終標(biāo)定結(jié)果的可靠性和一致性；預(yù)先準(zhǔn)備的模板圖像可以在不同的標(biāo)定任務(wù)中重復(fù)使用，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性和靈活性，只需在標(biāo)定過程中應(yīng)用相同的模板圖像即可完成多個(gè)標(biāo)定任務(wù)，減少了重新制作模板的需求。

10、此外，對于需要高精度標(biāo)定的復(fù)雜場景，預(yù)先確定模板圖像能夠提供更加詳細(xì)和準(zhǔn)確的參考，有助于處理不同視角和圖像變形帶來的挑戰(zhàn)。

11、進(jìn)一步的，在執(zhí)行步驟s100之前，還包括：

12、控制攜帶標(biāo)定塊的機(jī)器人進(jìn)入相機(jī)的視野范圍內(nèi)，并獲取當(dāng)前機(jī)器人的初始坐標(biāo)。

13、在上述技術(shù)方案中，通過將機(jī)器人帶著標(biāo)定塊進(jìn)入相機(jī)的視野范圍內(nèi)，可以確保標(biāo)定塊處于相機(jī)的有效視野中，這有助于確保后續(xù)圖像獲取和圖像匹配的準(zhǔn)確性，避免因?yàn)橐曇巴獾膱D像數(shù)據(jù)導(dǎo)致的標(biāo)定誤差；獲取當(dāng)前機(jī)器人的初始坐標(biāo)可以作為后續(xù)標(biāo)定過程的基準(zhǔn)，這為標(biāo)定過程中坐標(biāo)的計(jì)算和校準(zhǔn)提供了明確的起點(diǎn)，有助于后續(xù)步驟的精確執(zhí)行；在進(jìn)入相機(jī)視野后獲取初始坐標(biāo)，可以使相機(jī)在正確的視角和距離下進(jìn)行圖像采集，確保圖像的質(zhì)量和匹配效果，從而提高標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

14、進(jìn)一步的，所述步驟s100中，在獲取到標(biāo)定塊圖像后，包括：

15、獲取機(jī)器人對應(yīng)的縱向坐標(biāo)，以基于所述初始坐標(biāo)和縱向坐標(biāo)獲取預(yù)坐標(biāo)；同時(shí)根據(jù)所述模板圖像和標(biāo)定塊圖像計(jì)算模板匹配分?jǐn)?shù)。

16、在上述技術(shù)方案中，通過獲取機(jī)器人對應(yīng)的縱向坐標(biāo)，可以精確計(jì)算標(biāo)定塊在不同縱向位置的實(shí)際坐標(biāo)，這種精確的坐標(biāo)計(jì)算有助于提高標(biāo)定結(jié)果的準(zhǔn)確性；在獲取標(biāo)定塊圖像后，根據(jù)模板圖像和標(biāo)定塊圖像計(jì)算模板匹配分?jǐn)?shù)，可以有效評估標(biāo)定塊在當(dāng)前視角下的匹配程度，這種評估有助于確定圖像匹配的質(zhì)量，從而提高后續(xù)步驟的精確度；基于初始坐標(biāo)和縱向坐標(biāo)獲取預(yù)坐標(biāo)，為后續(xù)標(biāo)定步驟提供準(zhǔn)確的參考點(diǎn)，這有助于確保機(jī)器人在標(biāo)定過程中能夠準(zhǔn)確定位到目標(biāo)位置，從而提高整體標(biāo)定的精確性。

17、進(jìn)一步的，所述步驟s200中，獲取第一坐標(biāo)包括：

18、獲取模板匹配分?jǐn)?shù)最高的標(biāo)定塊圖像對應(yīng)的預(yù)坐標(biāo)，作為第一坐標(biāo)，并將模板匹配分?jǐn)?shù)最高的標(biāo)定塊圖像作為目標(biāo)圖像。

19、在上述技術(shù)方案中，選擇匹配分?jǐn)?shù)最高的標(biāo)定塊圖像對應(yīng)的預(yù)坐標(biāo)，可以確保獲得的第一坐標(biāo)具有更高的準(zhǔn)確性，匹配分?jǐn)?shù)反映了圖像的匹配質(zhì)量，確保選取最可靠的數(shù)據(jù)；通過專注于匹配分?jǐn)?shù)最高的圖像，可有效降低因選擇不合適的標(biāo)定塊圖像而導(dǎo)致的坐標(biāo)誤差，從而提高標(biāo)定結(jié)果的穩(wěn)定性和可信度。

20、進(jìn)一步的，所述步驟s200中，獲取第二坐標(biāo)包括：

21、基于所述目標(biāo)圖像獲取對應(yīng)的總像素值、高像素值和寬像素值；根據(jù)所述總像素值和所述標(biāo)定塊的塊直徑計(jì)算像素單量，并根據(jù)所述總像素值、高像素值和寬像素值計(jì)算相機(jī)視野長度和相機(jī)視野寬度。

22、在上述技術(shù)方案中，選擇模板匹配分?jǐn)?shù)最高的圖像作為目標(biāo)圖像，能夠確保所獲取的坐標(biāo)是最準(zhǔn)確的，這是因?yàn)槠ヅ浞謹(jǐn)?shù)最高的圖像通常表示模板與實(shí)際標(biāo)定塊的匹配度最佳，從而提供了最可靠的坐標(biāo)數(shù)據(jù)；通過基于匹配分?jǐn)?shù)最高的圖像獲取第一坐標(biāo)，可以顯著減少由低匹配度引起的坐標(biāo)誤差，這有助于提高標(biāo)定的整體準(zhǔn)確性和一致性，避免因圖像匹配不佳導(dǎo)致的誤差傳遞。

23、進(jìn)一步的，所述步驟s200中，獲取第二坐標(biāo)還包括：

24、基于所述第一坐標(biāo)、相機(jī)視野長度和相機(jī)視野寬度確定n個(gè)標(biāo)定點(diǎn)；其中，所述n個(gè)標(biāo)定點(diǎn)包括一個(gè)中心標(biāo)定點(diǎn)和n-1個(gè)周圍標(biāo)定點(diǎn)。

25、基于所述初始坐標(biāo)、像素單量、高像素值和寬像素值計(jì)算所述中心標(biāo)定點(diǎn)的第二坐標(biāo)，作為中心坐標(biāo)。

26、以及基于所述中心坐標(biāo)、相機(jī)視野長度、相機(jī)視野寬度和塊直徑分別計(jì)算所述n-1個(gè)周圍標(biāo)定點(diǎn)對應(yīng)的第二坐標(biāo)。

27、在上述技術(shù)方案中，確定n個(gè)標(biāo)定點(diǎn)(包括中心標(biāo)定點(diǎn)和周圍標(biāo)定點(diǎn))可以全面覆蓋相機(jī)的視野范圍，這種覆蓋范圍有助于對整個(gè)視野進(jìn)行均勻標(biāo)定，從而提高標(biāo)定的全面性和準(zhǔn)確性；基于第一坐標(biāo)、像素單量、高像素值和寬像素值來計(jì)算中心坐標(biāo)，能夠提供精確的基準(zhǔn)點(diǎn)，這種準(zhǔn)確的基準(zhǔn)點(diǎn)對于后續(xù)標(biāo)定點(diǎn)的計(jì)算至關(guān)重要，確保了整體坐標(biāo)計(jì)算的高精度；中心標(biāo)定點(diǎn)和周圍標(biāo)定點(diǎn)的布局能夠優(yōu)化標(biāo)定點(diǎn)的分布，覆蓋視野的中心和邊緣區(qū)域，這種布局有助于減少因視野邊緣畸變或中心偏差造成的誤差，提高標(biāo)定的可靠性；通過計(jì)算n-1個(gè)周圍標(biāo)定點(diǎn)的第二坐標(biāo)，可以詳細(xì)分析相機(jī)視野的不同區(qū)域，這有助于在不同位置和角度下進(jìn)行高精度標(biāo)定，從而改善系統(tǒng)的整體性能。

28、此外，在多個(gè)標(biāo)定點(diǎn)上進(jìn)行計(jì)算和校正，可以有效地檢測和修正可能的系統(tǒng)誤差，不同標(biāo)定點(diǎn)的數(shù)據(jù)可以用來校正視野中的畸變和不一致，從而提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性；在實(shí)際應(yīng)用中，基于中心坐標(biāo)和周圍坐標(biāo)的標(biāo)定數(shù)據(jù)能夠支持動態(tài)調(diào)整，比如，可以根據(jù)實(shí)時(shí)反饋調(diào)整標(biāo)定點(diǎn)的位置，以適應(yīng)不同的工作環(huán)境和需求。

29、進(jìn)一步的，所述步驟s300中，確定標(biāo)定結(jié)果包括：

30、基于所述像素坐標(biāo)和第二坐標(biāo)建立標(biāo)定方程組，并采用最小二乘法對所述標(biāo)定方程組求解，以獲取內(nèi)參矩陣和外參矩陣，作為標(biāo)定結(jié)果。

31、在上述技術(shù)方案中，使用最小二乘法求解標(biāo)定方程組，可以精確擬合標(biāo)定數(shù)據(jù)，最小化誤差，從而提高內(nèi)參矩陣和外參矩陣的準(zhǔn)確性，這有助于確保標(biāo)定結(jié)果的高精度和可靠性；最小二乘法在求解過程中會綜合考慮數(shù)據(jù)中的噪聲和誤差，通過優(yōu)化算法最小化這些誤差，使得最終的內(nèi)參矩陣和外參矩陣對實(shí)際情況的擬合更加精確；并且最小二乘法是一種成熟的優(yōu)化算法，具有良好的計(jì)算穩(wěn)定性，它可以有效處理大規(guī)模數(shù)據(jù)集，確保標(biāo)定過程在不同數(shù)據(jù)量和條件下都能穩(wěn)定運(yùn)行。

32、基于同一構(gòu)思，本技術(shù)還提供一種標(biāo)定系統(tǒng)，包括：

33、第一獲取模塊，用于控制攜帶標(biāo)定塊的機(jī)器人縱向運(yùn)動，同時(shí)控制相機(jī)獲取標(biāo)定塊圖像，以獲取圖像匹配分?jǐn)?shù)。

34、第二獲取模塊，用于根據(jù)所述圖像匹配分?jǐn)?shù)確定所述機(jī)器人的第一坐標(biāo)，并基于所述第一坐標(biāo)獲取所述機(jī)器人在n個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的第二坐標(biāo)。

35、以及確定模塊，用于控制機(jī)器人運(yùn)動至各第二坐標(biāo)，獲取所述標(biāo)定塊對應(yīng)的像素坐標(biāo)，以根據(jù)所述像素坐標(biāo)和第二坐標(biāo)確定標(biāo)定結(jié)果。

36、在上述技術(shù)方案中，系統(tǒng)通過第一獲取模塊控制機(jī)器人自動進(jìn)行縱向運(yùn)動，并自動獲取標(biāo)定塊圖像和圖像匹配分?jǐn)?shù)，簡化了標(biāo)定過程，這種自動化減少了人工干預(yù)，提高了標(biāo)定的效率；第二獲取模塊根據(jù)圖像匹配分?jǐn)?shù)確定機(jī)器人的第一坐標(biāo)，并基于該坐標(biāo)獲取機(jī)器人在多個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的第二坐標(biāo)，這種方法確保了坐標(biāo)獲取的準(zhǔn)確性，使得標(biāo)定數(shù)據(jù)更加可靠；通過獲取n個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的第二坐標(biāo)，包括中心和周圍標(biāo)定點(diǎn)，系統(tǒng)能夠全面覆蓋相機(jī)的視野，這種全面的覆蓋確保了標(biāo)定結(jié)果在整個(gè)視野范圍內(nèi)的一致性和準(zhǔn)確性；確定模塊控制機(jī)器人運(yùn)動至各第二坐標(biāo)并獲取標(biāo)定塊的像素坐標(biāo)，通過像素坐標(biāo)和第二坐標(biāo)計(jì)算標(biāo)定結(jié)果，這種方法能有效將實(shí)際標(biāo)定數(shù)據(jù)與理論模型對比，從而提供精確的標(biāo)定結(jié)果。

37、此外，系統(tǒng)能夠通過多個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的數(shù)據(jù)來校正誤差，綜合考慮不同位置的標(biāo)定點(diǎn)，有助于檢測和修正由于視角、位置變化等引起的誤差，提高標(biāo)定的整體準(zhǔn)確性；由于系統(tǒng)自動化控制機(jī)器人進(jìn)行標(biāo)定，能夠適應(yīng)不同的標(biāo)定任務(wù)和環(huán)境，無論是不同的標(biāo)定塊、不同的相機(jī)配置，系統(tǒng)都可以進(jìn)行靈活調(diào)整。

38、通過標(biāo)準(zhǔn)化的步驟和自動化控制，系統(tǒng)能在不同的實(shí)驗(yàn)條件下保持穩(wěn)定性和一致性。減少了由于人為操作引起的變化，提高了標(biāo)定過程的可靠性。

39、基于同一構(gòu)思，本技術(shù)還提供一種存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)中存儲有計(jì)算機(jī)程序，其中，所述計(jì)算機(jī)程序被設(shè)置為運(yùn)行時(shí)執(zhí)行所述的標(biāo)定方法。

40、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果在于：

41、本技術(shù)首先是控制攜帶標(biāo)定塊的機(jī)器人縱向運(yùn)動，同時(shí)控制相機(jī)獲取標(biāo)定塊圖像，以獲取圖像匹配分?jǐn)?shù)；然后根據(jù)所述圖像匹配分?jǐn)?shù)確定所述機(jī)器人的第一坐標(biāo)，并基于所述第一坐標(biāo)獲取所述機(jī)器人在n個(gè)標(biāo)定點(diǎn)的第二坐標(biāo)；再進(jìn)一步控制機(jī)器人運(yùn)動至各第二坐標(biāo)，獲取所述標(biāo)定塊對應(yīng)的像素坐標(biāo)，以根據(jù)所述像素坐標(biāo)和第二坐標(biāo)確定標(biāo)定結(jié)果。本技術(shù)通過圖像匹配可以實(shí)現(xiàn)高精度的坐標(biāo)測量，確保標(biāo)定的一致性和準(zhǔn)確性；利用機(jī)器人和相機(jī)自動執(zhí)行標(biāo)定過程，避免了人工干預(yù)，提高了標(biāo)定過程的效率和穩(wěn)定性；通過設(shè)計(jì)多個(gè)標(biāo)定點(diǎn)，可以全面覆蓋標(biāo)定區(qū)域，提高標(biāo)定結(jié)果的全面性和可靠性，并有利于更細(xì)致的優(yōu)化和標(biāo)定；此外，整個(gè)標(biāo)定過程簡單便捷，可以適應(yīng)于不同類型的標(biāo)定塊和機(jī)器人。