[发明专利]一种固定相机校正方法

摘要

本发明公开了一种固定相机校正方法，涉及机器视觉定位检测领域，属于贴片机高精度校正的过程。本发明主要解决现有贴片机固定相机在机械安装时，相机位置、刻度以及旋转角度在设备坐标系中无法准确测量的问题。本发明利用标定吸嘴头确定贴片头在固定相机中的位置关系，计算推导出两个坐标系之间的转换关系；通过圆心的位置坐标来计算固定相机的刻度；通过贴片头的位置坐标和贴片头的值坐标来计算固定相机在设备坐标系中的旋转角度。通过校正固定相机的坐标、旋转角度和刻度，补偿人工安装给检测过程带来的偏差，提高贴片机对标定点检测定位时的精度，改善贴片机的贴装效果。本发明适用于机器视觉的精度校正领域。

主权项

1.一种固定相机校正方法，其特征在于按以下步骤实现：步骤一：初始化贴片机相机设置，设置固定相机校正时贴片头的移动长度A，单位为mm，1号贴片头从吸嘴头槽吸取标定吸嘴头以后，移动到固定相机视野正上方，所述标定吸嘴头是校正的目标物；步骤二：将此刻1号贴片头在设备坐标系中的位置设为初始位置，先将1号贴片头沿着设备坐标系的x轴负方向移动A/2长度，再调用图像检测程序，得到标定吸嘴头中心在固定相机中的位置坐标，记为D1(x₁，y₁)；接着将1号贴片头移回初始位置，再将1号贴片头沿着设备坐标系的x轴正方向移动A/2长度，调用图像检测程序，得到标定吸嘴头中心在固定相机中的位置坐标，记为D2(x2，y2)；将1号贴片头移回初始位置，再将1号贴片头沿着设备坐标系的y轴负方向移动A/2长度，调用图像检测程序，得到标定吸嘴头中心在固定相机中的位置坐标，记为D3(x3，y3)；接着将1号贴片头移回初始位置，再将1号贴片头沿着设备坐标系的y轴正方向移动A/2长度，调用图像检测程序，得到标定吸嘴头中心在固定相机中的位置坐标，记为D4(x₄，y₄)，所述位置坐标的单位是像素；步骤三：将1号贴片头移回步骤二中定义的初始位置，将1号贴片头分别旋转至所述设备坐标系中的0°、90°、180°和270°位置，调用图像检测程序，根据所述的旋转4个角度，得到标定吸嘴头中心圆点在固定相机中的位置坐标，分别记为(x₀，y₀)、(x₉₀，y₉₀)、(x₁₈₀，y₁₈₀)和(x₂₇₀，y₂₇₀)，单位均为像素；并记录下此时1号贴片头在设备坐标系中的位置坐标(x_设备，y_设备)，单位为mm，所述1号贴片头为贴片头坐标系的原点；步骤四：将1号贴片头旋转至所述设备坐标系中的360°位置，即步骤二中定义的初始位置，重复步骤二，得到4组位置坐标D′₁(x′₁，y′₁)、D′₂(x′₂，y′₂)、D′₃(x′₃，y′₃)、D′₄(x′₄，y′₄)，单位为像素；步骤五：根据步骤二和步骤四标定吸嘴头中心的8个移动位置坐标，计算得到4个旋转角度θ₁、θ₂、θ′₁和θ′₂，最终固定相机在设备坐标系下的旋转角度为具体过程为：步骤五一：计算D₁和D₂点之间组成直线与D₃和D₄点之间组成直线在设备坐标系中的角度：步骤五二：计算D′₁和D′₂点之间组成直线与D′₃和D′₄点之间组成直线在设备坐标系中的角度：步骤五三：θ₁，θ₂，θ′₁，θ′₂应大致相等，计算固定相机在设备坐标系中的旋转角度：步骤六：根据步骤二和步骤四中获得标定吸嘴头中心的8个移动位置坐标计算得出固定相机x和y方向上像素的宽度，即固定相机在x和y方向上刻度，分别记为w_{固定相机x}和w_{固定相机y}，单位是mm/pix；将获得的标定吸嘴头中心的8个移动位置坐标带入如下的公式中进行计算；步骤六一：固定相机x方向上像素的宽度为：步骤六二：固定相机y方向上像素的宽度为：步骤七：在步骤三中，旋转4个角度后，标定吸嘴头中心圆点在固定相机中的位置坐标，分别记为(x₀，y₀)、(x₉₀，y₉₀)、(x₁₈₀，y₁₈₀)和(x₂₇₀，y₂₇₀)，根据这4组值计算出标定吸嘴头中心在固定相机坐标系中的平均位置坐标将标定吸嘴头中心圆点在固定相机中的4组旋转位置坐标(x₀，y₀)、(x₉₀，y₉₀)、(x₁₈₀，y₁₈₀)和(x₂₇₀，y₂₇₀)带入到公式中进行计算得到标定吸嘴头中心在固定相机坐标系中的平均位置坐标具体计算公式如下：步骤八：将步骤三中记录的1号贴片头在设备坐标系中的位置坐标(x_设备，y_设备)，步骤五和步骤六以及步骤七得到的参数以及坐标值带入下面的公式：计算得到固定相机的光心在设备坐标系中的坐标(x_固定相机，y_固定相机)。