【靈閃】如何實(shí)現(xiàn)“一鍵標(biāo)定”

發(fā)布時(shí)間：2020-07-21

相機(jī)標(biāo)定（Calibration），是指利用相機(jī)成像系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出世界坐標(biāo)系與相機(jī)圖像坐標(biāo)系對(duì)應(yīng)關(guān)系的過程。標(biāo)定通常應(yīng)用于機(jī)器視覺高精度測(cè)量系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，標(biāo)定算法的穩(wěn)定性及精度將直接影響測(cè)量與定位的準(zhǔn)確性。

靈閃IntelliBlink在不斷追求標(biāo)定算法高速高精度的同時(shí)，又充分考慮了標(biāo)定應(yīng)用場(chǎng)景的多樣性及復(fù)雜性，集成了四點(diǎn)標(biāo)定、九點(diǎn)標(biāo)定、網(wǎng)格標(biāo)定、標(biāo)量轉(zhuǎn)換、分散型網(wǎng)格標(biāo)定、聯(lián)合標(biāo)定等標(biāo)定方式，幫助用戶快速完成標(biāo)定。

分散型網(wǎng)格一鍵標(biāo)定

圖1 傳統(tǒng)的棋盤格標(biāo)定

通過市場(chǎng)需求的調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)圖1中傳統(tǒng)棋盤格標(biāo)定的流程比較復(fù)雜，用戶除了需要知道網(wǎng)格的尺寸以外，還要通過數(shù)的方式確定在相機(jī)視野中的網(wǎng)格數(shù)量來完成標(biāo)定，如果實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中網(wǎng)格間距尺寸比較小，用戶很可能數(shù)錯(cuò)導(dǎo)致最后標(biāo)定失敗。

圖2 分散型網(wǎng)格標(biāo)定

利珀科技為解決這個(gè)行業(yè)痛點(diǎn)，開發(fā)了圖2所示的分散型網(wǎng)格標(biāo)定板，用戶只需要輸入網(wǎng)格間距1個(gè)參數(shù)，相機(jī)捕捉到標(biāo)定板上的信息后即可完成“一鍵標(biāo)定”，大大縮短了標(biāo)定的過程，提高了標(biāo)定的速度與成功率。

多相機(jī)聯(lián)合標(biāo)定

在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，用戶會(huì)遇到計(jì)算兩個(gè)特征點(diǎn)間距的需求，但是由于特征點(diǎn)間距過大，精度要求過高，為了降低成本只能使用兩個(gè)相機(jī)分別進(jìn)行定位，然后通過數(shù)據(jù)計(jì)算給出兩個(gè)特征點(diǎn)的實(shí)際距離，這時(shí)候必須要用到聯(lián)合標(biāo)定。

圖3 聯(lián)合標(biāo)定

如上圖所示，用戶通過輸入網(wǎng)格間距、尺寸、原點(diǎn)修正等信息，可以將多個(gè)相機(jī)標(biāo)定在同一坐標(biāo)系內(nèi)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)相機(jī)的聯(lián)合標(biāo)定，從而計(jì)算出兩個(gè)相機(jī)內(nèi)任意兩點(diǎn)或者其他特征的距離。

四點(diǎn)/九點(diǎn)標(biāo)定

四點(diǎn)/九點(diǎn)標(biāo)定都屬于多點(diǎn)標(biāo)定，圖像坐標(biāo)來源于自定義點(diǎn)或者算法輸出的特征點(diǎn)，用戶只需要在對(duì)應(yīng)的點(diǎn)上輸入世界坐標(biāo)系的坐標(biāo)，即可完成映射。這種標(biāo)定方式通常用于視覺引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行定位的場(chǎng)景。

圖4 多點(diǎn)標(biāo)定

標(biāo)量轉(zhuǎn)化標(biāo)定

在很多尺寸測(cè)量的應(yīng)用場(chǎng)景中，用戶可以根據(jù)圖像上像素的長(zhǎng)度，對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品實(shí)際的長(zhǎng)度，直接計(jì)算出一個(gè)縮放比例關(guān)系，用戶無需進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)定流程。這種標(biāo)定方式通常用于視覺測(cè)量的場(chǎng)景。