CN115100299B - 一种标定方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种标定方法、装置、设备和存储介质。该方法应用于标定系统，标定方法包括：通过机械臂带动相机移动至凸起标定块的上方，通过相机拍摄凸起标定块的第一图像；根据第一图像获取凸起标定块的目标边与第一图像边界的第一夹角；通过激光传感器获取第一图像对应的目标高度图；根据目标高度图确定凸起标定块的目标边与目标高度图边界的第二夹角；根据第一夹角和第二夹角确定相机和激光传感器的夹角误差；根据夹角误差对相机和激光传感器进行水平标定。通过本发明的技术方案，能够减少标定过程中的人工参与，使标定结果更加精细准确，保证设备出厂时具有一致性。

Description

一种标定方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本发明实施例涉及涂覆设备技术领域，尤其涉及一种标定方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

随着光学测量技术的发展，AOI（Automated Optical Inspection，自动光学检测）设备的应用也更加广泛。AOI设备是基于光学原理来对焊接生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备。当AOI设备在检测时，需要通过相机拍摄被检测物体的图像，通过激光传感器扫描被检测物体的高度，从而完成对物体的检测。在此过程中，相机和激光传感器的安装位置对AOI设备的检测准确度有至关重要的影响。

现有的技术方案中，相机和激光传感器的安装位置一般是由研发人员通过目测以及利用一个标定板进行标定，并没有进行测量标定，只是在直接安装时人为地主观看一下。相机和激光传感器的标定过程靠人工进行操作会造成相机和激光传感器的安装位置存在偏差，且具体的偏移值也无法给出明确的量化指标，没有指标就无法保证产品的质量。

发明内容

本发明实施例提供一种标定方法、装置、设备和存储介质，以实现能够减少标定过程中的人工参与，在标定过程中引入了量化操作，使标定结果更加精细准确。

根据本发明的一方面，提供了一种标定方法，应用于标定系统，所述标定系统包括：标定板，第一设备，以及带动所述第一设备移动的机械臂，所述第一设备包括：相机和激光传感器，所述标定板包括：凸起标定块，所述标定方法包括：

通过机械臂带动所述相机移动至所述凸起标定块的上方，通过所述相机拍摄所述凸起标定块的第一图像；

根据所述第一图像获取所述凸起标定块的目标边与第一图像边界的第一夹角，其中，所述第一图像边界为所述第一图像的任一边界；

通过激光传感器获取所述第一图像对应的目标高度图；

根据所述目标高度图确定所述凸起标定块的目标边与目标高度图边界的第二夹角；

根据所述第一夹角和所述第二夹角确定所述相机和所述激光传感器的夹角误差；

根据所述夹角误差对所述相机和所述激光传感器进行水平标定。

根据本发明的另一方面，提供了一种标定装置，该装置包括：

处理模块，用于通过机械臂带动相机移动至凸起标定块的上方，通过所述相机拍摄所述凸起标定块的第一图像；

第一获取模块，用于根据所述第一图像获取所述凸起标定块的目标边与第一图像边界的第一夹角，其中，所述第一图像边界为所述第一图像的任一边界；

第二获取模块，用于通过激光传感器获取所述第一图像对应的目标高度图；

第一确定模块，用于根据所述目标高度图确定所述凸起标定块的目标边与目标高度图边界的第二夹角；

第二确定模块，用于根据所述第一夹角和所述第二夹角确定所述相机和所述激光传感器的夹角误差；

水平标定模块，用于根据所述夹角误差对所述相机和所述激光传感器进行水平标定。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的标定方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的标定方法。

本发明实施例通过机械臂带动相机移动至凸起标定块的上方，通过相机拍摄凸起标定块的第一图像，根据第一图像获取凸起标定块的目标边与第一图像边界的第一夹角，通过激光传感器获取第一图像对应的目标高度图，根据目标高度图确定凸起标定块的目标边与目标高度图边界的第二夹角，根据第一夹角和第二夹角确定相机和激光传感器的夹角误差，根据夹角误差对相机和激光传感器进行水平标定。通过本发明的技术方案，能够减少标定过程中的人工参与，在标定过程中引入了量化操作，可以使标定结果更加精细准确，从而保证最后设备出厂时具有一致性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例中的一种标定系统的结构示意图；

图2是本发明实施例中的一种标定方法的流程图；

图3是本发明实施例中的一种确定激光线的中心点的方法示意图；

图4是本发明实施例中的一种确定偏移距离的方法示意图；

图5是本发明实施例中的一种标定板的结构示意图；

图6是本发明实施例中的一种标定板的俯视图；

图7是本发明实施例中的一种对第二图像进行划分的示意图；

图8是本发明实施例中的一种标定装置的结构示意图；

图9是实现本发明实施例的标定方法的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

图1是本发明实施例中的一种标定系统的结构示意图。标定方法应用于标定系统，标定系统包括：标定板11，第一设备12，以及带动第一设备12移动的机械臂13，第一设备12包括：相机121和激光传感器122，标定板11包括：凸起标定块111。

其中，凸起标定块111可以是放置在标定板11上的凸起的标定块。在实现过程中，凸起标定块111可以设置在标定板11的任意位置，优选的，凸起标定块111可以是设置在标定板11的中心位置。具体的，凸起标定块111例如可以是一个矩形的标定块。

在本实施例中，标定系统首先利用第一设备12即涂覆AOI（Automated OpticalInspection，自动光学检测）设备中包括的相机121进行拍照，然后利用第一设备12中包括的激光传感器122进行相关元件、胶体等的高度测量。但是，由于第一设备12中包括的相机121和激光传感器122不在同一个中心点，因此在进行数据处理时需要把相机121和激光传感器122获取到的数据统一到以同一个坐标系为中心的系统下，所以必须对相机121和激光传感器122之间的偏移进行准确标定。

图2是本发明实施例中的一种标定方法的流程图，本实施例可适用于标定的情况，该方法可以由本发明实施例中的标定装置来执行，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，如图2所示，该方法具体包括如下步骤：

S201、通过机械臂带动相机移动至凸起标定块的上方，通过相机拍摄凸起标定块的第一图像。

需要说明的是，第一图像可以是相机拍摄到的包含有凸起标定块的图像。示例性的，第一图像可以是矩形的，可以是其他已知夹角的任意形状。在实际操作过程中，若相机拍摄到的第一图像中未含有凸起标定块，则认为此第一图像无效。

具体的，通过机械臂带动相机移动，控制将相机移动到标定板上包含有凸起标定块的位置，然后通过相机拍摄包含有凸起标定块的第一图像。

S202、根据第一图像获取凸起标定块的目标边与第一图像边界的第一夹角。

其中，目标边可以是相机拍摄到的第一图像中凸起标定块四条边中的任意一条边。

需要说明的是，第一夹角可以是根据第一图像获取到的凸起标定块的目标边与第一图像边界的夹角。其中，第一图像边界为第一图像的任一边界。

具体的，第一图像获取到的凸起标定块的目标边与第一图像边界必须一一对应。示例性的，第一图像为矩形，拍摄到的第一图像中的凸起标定块也为矩形，若第一图像中凸起标定块的目标边为矩形中左边的一条边，则第一图像边界也为左边的那条边，凸起标定块的左边的一条边与第一图像左边的那条边的夹角为第一夹角，即第一图像中凸起标定块的目标边不同，对应的第一夹角不同。

S203、通过激光传感器获取第一图像对应的目标高度图。

可以知道的是，高度图是指通过激光传感器扫描凸起位置的数据得到的被扫描部分的图像。其中，目标高度图可以是通过激光传感器扫描第一图像对应的区域后得到的高度图。

在实际操作过程中，激光传感器扫描标定板的区域和相机拍摄标定板的区域为同一区域，即若相机拍摄的第一图像是标定板的中心位置区域，则激光传感器扫描的区域也为标定板的中心位置区域。

具体的，通过机械臂带动激光传感器移动至第一图像对应的区域，扫描第一图像对应的区域后得到的目标高度图。

S204、根据目标高度图确定凸起标定块的目标边与目标高度图边界的第二夹角。

需要说明的是，第二夹角可以是根据目标高度图确定出的凸起标定块的目标边与目标高度图边界的夹角。其中，根据目标高度图确定的凸起标定块的目标边与根据第一图像获取到的凸起标定块的目标边为同一条边，目标高度图边界与第一图像边界为同一方向上的边。

具体的，根据目标高度图确定的凸起标定块的目标边与目标高度图边界必须一一对应，且第二夹角与第一夹角也一一对应。示例性的，第一图像为矩形，拍摄到的第一图像中的凸起标定块也为矩形，激光传感器扫描到的目标高度图中的凸起标定块为矩形，目标高度图为矩形，若第一图像中凸起标定块的目标边为矩形中左边的一条边，则第一图像边界也为左边的那条边，凸起标定块的左边的一条边与第一图像左边的那条边的夹角为第一夹角，则目标高度图中凸起标定块的目标边为矩形中左边的一条边，目标高度图边界也为左边的那条边，凸起标定块的左边的一条边与目标高度图左边的那条边的夹角为第二夹角。

S205、根据第一夹角和第二夹角确定相机和激光传感器的夹角误差。

需要说明的是，夹角误差可以是由于安装角度偏差造成的相机和激光传感器之间的角度误差。

具体的，将第一夹角与第二夹角作差，根据差值结果确定相机和激光传感器的夹角误差。例如可以是，若第一夹角与第二夹角的差值为负5度，则确定相机和激光传感器的夹角误差为负5度。

S206、根据夹角误差对相机和激光传感器进行水平标定。

需要说明的是，水平标定操作可以是根据夹角误差对相机和激光传感器的位置信息进行记录，量化相机和激光传感器的水平偏移信息。

具体的，将第一夹角和第二夹角作差得到夹角误差，就可以根据夹角误差对相机和激光传感器进行水平标定。

本发明实施例通过机械臂带动相机移动至凸起标定块的上方，通过相机拍摄凸起标定块的第一图像，根据第一图像获取凸起标定块的目标边与第一图像边界的第一夹角，通过激光传感器获取第一图像对应的目标高度图，根据目标高度图确定凸起标定块的目标边与目标高度图边界的第二夹角，根据第一夹角和第二夹角确定相机和激光传感器的夹角误差，根据夹角误差对相机和激光传感器进行水平标定。通过本发明的技术方案，能够减少标定过程中的人工参与，在标定过程中引入了量化操作，可以使标定结果更加精细准确，从而保证最后设备出厂时具有一致性。

可选的，所述标定板还包括：凹陷标定块。

在本实施例中，凹陷标定块可以是凹陷在标定板内部的标定块。在实现过程中，凹陷标定块可以设置在标定板的任意位置，优选的，凹陷标定块可以是设置在标定板的中心位置。具体的，凹陷标定块可以是一个漏斗状的图形，四周是平的，中间凹下去，例如可以是一个锥形的标定块。

所述方法还包括：

通过机械臂带动相机移动，直至相机拍摄的第二图像的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点重合时，获取相机的位置信息。

需要说明的是，第二图像可以是相机拍摄到的标定板中心位置的图像。示例性的，第二图像可以是矩形的，第二图像的中心点可以是矩形两条对角线的相交位置。

其中，凹陷标定块可以是凹陷在标定板内部的标定块，凹陷标定块的凹陷最低点可以是激光传感器扫描到的凹陷标定块凹陷进标定板中的最低点。

在本实施例中，相机的位置信息可以是相机相对于标定板的坐标信息，坐标信息具体可以包括x轴坐标信息和y轴坐标信息。

具体的，通过机械臂带动相机移动，控制将相机移动到标定板大概中心的位置，然后软件控制相机小步移动，直至相机拍摄的第二图像的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点重合时，获取此时相机的位置信息。示例性的，相机拍摄的第二图像可以是矩形的，当第二图像的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点重合即矩形两条对角线的相交位置和凹陷标定块凹陷进标定板中的最低点重合时，获取此时相机的坐标信息。在实际操作过程中，第二图像的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点重合的误差可以为2个像素以内。

通过机械臂带动激光传感器移动，直至激光传感器的激光线的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点重合时，获取激光传感器的位置信息。

需要解释的是，激光传感器发射出的激光线具有一定的长度，其中激光线的中心点可以是激光线长度的中心点。图3是本发明实施例中的一种确定激光线的中心点的方法示意图。如图3所示，按照凹陷标定块的凹陷最低点M所在的垂直面为依据对标定板进行垂直切分，图3是垂直切分后的剖面图，其中，点M为凹陷标定块的凹陷最低点对应的激光数据，s1表示激光传感器的激光线在凹陷标定块左边的激光线的长度，s2表示激光传感器的激光线在凹陷标定块右边的激光线的长度。若激光传感器的激光线在凹陷标定块两边的激光线的长度相等，即s1=s2，则认为此时激光传感器的激光线的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点M重合。在实际操作过程中，激光传感器的激光线的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点M重合的误差可以为2个像素以内，即s1-s2＜2（单位：像素）。

在本实施例中，激光传感器的位置信息可以是激光传感器相对于标定板的坐标信息，坐标信息具体可以包括x轴坐标信息和y轴坐标信息。

具体的，通过机械臂带动激光传感器移动，控制将激光传感器移动到标定板大概中心的位置，然后软件控制激光传感器小步移动。例如可以是先左右移动找到激光传感器的激光线的x轴中心点，固定x轴坐标，再上下移动找到激光传感器的激光线的y轴中心点；也可以是先上下移动找到激光传感器的激光线的y轴中心点，固定y轴坐标，再左右移动找到激光传感器的激光线的x轴中心点。直至激光传感器的激光线的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点重合时，获取此时激光传感器的位置信息。

根据相机的位置信息和激光传感器的位置信息对相机和激光传感器进行偏移标定。

在本实施例中，偏移标定可以是对相机和激光传感器的位置信息进行记录，量化相机和激光传感器的偏移信息。

具体的，将相机的坐标信息和激光传感器的坐标信息作差得到偏移值，就可以根据相机的位置信息和激光传感器的位置信息对相机和激光传感器进行偏移标定。

可选的，通过激光传感器获取第一图像对应的目标高度图，包括：

根据第一图像确定目标扫描区域。

其中，所述第一图像为通过相机拍摄目标扫描区域得到的图像。

需要说明的是，目标扫描区域可以是相机拍摄的标定板的区域位置。具体的，目标扫描区域可以是标定板的中心位置。

具体的，根据相机拍摄到的第一图像确定目标扫描区域。例如可以是，相机拍摄到的第一图像中存在位于标定板中心位置的凸起标定块，则确定目标扫描区域可以是标定板的中心位置。

通过激光传感器获取目标扫描区域对应的目标高度图。

具体的，根据第一图像确定目标扫描区域后，通过机械臂带动激光传感器移动，直至激光传感器能扫描到目标扫描区域，通过激光传感器获取目标扫描区域的目标高度图。

在实际操作过程中，激光传感器扫描标定板的区域和相机拍摄标定板的区域为同一区域，即若相机拍摄的第一图像是标定板的中心位置区域，则激光传感器扫描的区域也为标定板的中心位置区域。

可选的，根据目标高度图确定凸起标定块的目标边与目标高度图边界的第二夹角，包括：

对目标高度图进行滤波处理，得到滤波后的目标高度图。

在本实施例中，滤波处理可以是对通过激光传感器获取到的第一图像对应的目标高度图进行滤波处理，本实施例对具体的滤波处理的方法不进行限定。

具体的，对目标高度图进行滤波处理，过滤目标高度图中的噪声点，得到滤波后的目标高度图，从而使得目标高度图更加清晰，使得后续对目标高度图的识别结果更加准确。

对滤波后的目标高度图进行二值化处理，得到第三图像。

在本实施例中，二值化处理可以是将滤波后的目标高度图中像素点的灰度值与预设阈值作比较，将大于预设阈值的灰度值设置为1，将小于预设阈值的灰度值设置为0。其中，预设阈值可以是根据实际情况预先设置的灰度值，本实施例对预设阈值的大小不进行限定。

其中，第三图像可以是对滤波后的目标高度图进行二值化处理后得到的图像。

具体的，通过激光传感器获取到的目标高度图无法像由相机拍摄到的图像一样直接可以看到图像中标定块的边界，需要先对目标高度图进行滤波处理，之后再对滤波后的目标高度图进行二值化处理，得到第三图像，才可以看到图像中标定块的边界。

根据第三图像获取凸起标定块的目标边与第三图像边界的第二夹角。

其中，第三图像边界为第三图像的任一边界。

具体的，根据第三图像获取到的凸起标定块的目标边与第三图像边界必须一一对应，且第二夹角与第一夹角也一一对应，根据第三图像获取到的凸起标定块的目标边与根据第一图像获取到的凸起标定块的目标边为同一条边，第三图像边界与第一图像边界为同一方向上的边。示例性的，第一图像为矩形，拍摄到的第一图像中的凸起标定块也为矩形，第三图像为矩形，第三图像中的凸起标定块为矩形，若第一图像中凸起标定块的目标边为矩形中左边的一条边，则第一图像边界也为左边的那条边，凸起标定块的左边的一条边与第一图像左边的那条边的夹角为第一夹角，则第三图像中凸起标定块的目标边为矩形中左边的一条边，第三图像边界也为左边的那条边，凸起标定块的左边的一条边与第三图像边界左边的那条边的夹角为第二夹角。

可选的，根据夹角误差对相机和激光传感器进行水平标定之后，还包括：

根据相机和激光传感器的夹角误差对激光传感器的安装角度进行调整。

在本实施例中，激光传感器的安装角度可以是激光传感器安装在第一设备中的角度。

具体的，首先根据第一夹角和第二夹角确定相机和激光传感器的夹角误差，然后再根据相机和激光传感器的夹角误差对激光传感器的安装角度进行调整。例如可以是，若将第一夹角与第二夹角作差得到结果负5度，确定相机和激光传感器的夹角误差为负5度，然后将激光传感器的安装角度向右调整5度；若将第一夹角与第二夹角作差得到结果正5度，确定相机和激光传感器的夹角误差为正5度，然后将激光传感器的安装角度向左调整5度。在实际操作过程中，确定相机和激光传感器的夹角误差之后可以生成对激光传感器的安装角度进行调整的指令，调整指令中还可以包括具体如何调整以及调整角度，生成调整指令后可以将调整指令发送给用户，由用户根据调整指令对激光传感器的安装角度进行手动调整。

可选的，在根据相机和激光传感器的夹角误差对激光传感器的安装角度进行调整之后，还包括：

获取调整后的相机和激光传感器的更新夹角误差。

需要解释的是，更新夹角误差可以是用户根据调整指令对激光传感器的安装角度进行手动调整后更新的相机和激光传感器的夹角误差。

具体的，在用户根据调整指令对激光传感器的安装角度进行手动调整之后，获取调整后的相机和激光传感器的更新夹角误差。

获取激光传感器对应的扫描距离。

需要说明的是，扫描距离可以是激光传感器能扫描到的最远距离。

具体的，根据激光传感器的配置信息获取激光传感器对应的最远扫描距离。

根据激光传感器对应的扫描距离和更新夹角误差确定偏移距离。

其中，偏移距离可以是由于激光传感器的安装角度偏差，造成的激光传感器扫描到的目标高度图边界相对于相机拍摄的第一图像的边界的偏移距离。

具体的，图4是本发明实施例中的一种确定偏移距离的方法示意图。如图4所示，直 角三角形的边AC为激光传感器对应的最远扫描距离，∠C为更新夹角误差，直角三角形的边 AB为由于激光传感器安装角度偏差造成的偏移距离。根据三角计算即可求得偏移距离AB， 具体的计算公式为

。

根据偏移距离确定激光传感器的安装角度偏差值。

其中，安装角度偏差值可以是在安装激光传感器时由于安装角度的原因造成的偏差值。

具体的，确定偏移距离AB后，就可以推导出点B的坐标，根据偏移距离AB就可以确定出激光传感器的安装角度偏差值。

根据激光传感器的安装角度偏差值对激光传感器的安装角度进行调整。

具体的，确定出激光传感器的安装角度偏差值后，根据激光传感器的安装角度偏差值对激光传感器的安装角度进行调整。例如可以是，若激光传感器的安装角度偏差值为负值，则向右调整安装角度偏差值对应的角度；若激光传感器的安装角度偏差值为正值，则向左调整安装角度偏差值对应的角度。

本发明实施例的技术方案，激光传感器在经过至少一次手动调整（即上述用户根据调整指令对激光传感器的安装角度进行手动调整的操作），调整至人工可以实现的最大精度，之后再通过软件进行补偿（即上述获取调整后的相机和激光传感器的更新夹角误差，获取激光传感器对应的扫描距离，根据激光传感器对应的扫描距离和更新夹角误差确定偏移距离，根据偏移距离确定激光传感器的安装角度偏差值，根据激光传感器的安装角度偏差值对激光传感器的安装角度进行调整的操作），即至少需要对激光传感器的安装角度进行两次调整，这样可以使得对激光传感器的安装角度的调整更加合理准确，提高标定的准确性。

可选的，图5是本发明实施例中的一种标定板的结构示意图，图6是本发明实施例中的一种标定板的俯视图。如图5所示，凸起标定块111设置在凹陷标定块112的正上方，且如图6所示，凹陷标定块112的凹陷最低点M和凸起标定块111的中心点同轴，凸起标定块111为矩形标定块，凹陷标定块112为锥形标定块。其中，点M为凹陷标定块112的凹陷最低点，点a、点b、点c和点d为凸起标定块111的四个顶点。

相应的，通过机械臂带动相机移动，直至相机拍摄的第二图像的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点重合时，获取相机的位置信息，包括：

在机械臂带动相机移动的过程中，通过相机拍摄包含凸起标定块和凹陷标定块的第二图像。

具体的，通过机械臂带动相机移动，在机械臂带动相机移动的过程中，通过相机拍摄包含凸起标定块和凹陷标定块的第二图像。

根据第二图像确定凸起标定块的四个顶点坐标。

其中，四个顶点坐标可以是图6中凸起标定块111的四个顶点即点a、点b、点c和点d的坐标。

具体的，通过相机拍摄包含凸起标定块和凹陷标定块的第二图像后，通过图像处理软件对第二图像进行处理确定出凸起标定块的四个顶点坐标。在实际操作过程中，凸起标定块的四个顶点坐标的误差可以为2个像素以内。

根据凸起标定块的四个顶点坐标和第二图像的四个顶点坐标确定第一移动距离。

需要解释的是，第一移动距离可以是将相机从当前位置移动到相机所拍摄图像的中心与凸起标定块中心重合的位置的距离。

具体的，根据凸起标定块的四个顶点坐标和第二图像的四个顶点坐标确定凸起标定块每个顶点和第二图像每个顶点的距离，确定相机的第一移动距离，使得相机移动到相机所拍摄图像的中心与凸起标定块中心重合的位置，即凸起标定块每个顶点和第二图像每个顶点之间的距离均相同。

根据第一移动距离控制机械臂带动相机移动至目标位置。

其中，目标位置可以是相机所拍摄图像的中心与凸起标定块中心重合的位置，即凸起标定块每个顶点和第二图像每个顶点之间的距离均相同的位置。

具体的，控制机械臂带动相机移动第一移动距离至目标位置，使得相机移动到相机所拍摄图像的中心与凸起标定块中心重合的位置，即凸起标定块每个顶点和第二图像每个顶点之间的距离均相同。

当相机处于目标位置时，若通过相机拍摄的第二图像的中心点和凸起标定块的中心点重合，则获取相机的位置信息。

具体的，当相机处于目标位置时，若通过相机拍摄的第二图像的中心点和凸起标定块的中心点重合，则获取相机的位置信息。因凹陷标定块的凹陷最低点和凸起标定块的中心点重合，因此此时相机拍摄的第二图像的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点也重合。

可选的，通过机械臂带动相机移动，直至相机拍摄的第二图像的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点重合时，获取相机的位置信息，包括：

在机械臂带动相机移动的过程中，通过相机拍摄包含凹陷标定块的第二图像。

具体的，通过机械臂带动相机移动，在机械臂带动相机移动的过程中，通过相机拍摄包含凹陷标定块的第二图像。在实际操作过程中，若相机拍摄到的第二图像中未含有凹陷标定块，则认为此第二图像无效。

对第二图像进行划分，得到预设数量的区域。

示例性的，图7是本发明实施例中的一种对第二图像进行划分的示意图。如图7所示，在本实施例中，第二图像可以是矩形的，第二图像的对边中点的连线可以是矩形两组对边中点的连线，即图7中的两条虚线，预设数量可以是4，具体的，可以根据第二图像的对边中点的连线将第二图像进行了划分，得到了4个区域。

根据每个区域中凹陷标定块的上表面的面积确定第一移动距离。

示例性的，凹陷标定块的上表面可以是圆形。在实际操作过程中，在根据第二图像的对边中点的连线对第二图像进行划分时，也对陷标定块的上表面进行了划分。

具体的，计算每个区域中凹陷标定块的上表面的面积，根据每个区域中凹陷标定块的上表面的面积确定第一移动距离。其中，第一移动距离可以是将相机从当前位置移动到相机所拍摄图像的中心与凹陷标定块中心重合的位置的距离，即每个区域中凹陷标定块的上表面的面积均相同的位置。

根据第一移动距离控制机械臂带动相机移动至目标位置。

具体的，控制机械臂带动相机移动第一移动距离至目标位置，使得相机移动到相机所拍摄图像的中心与凹陷标定块中心重合的位置，即每个区域中凹陷标定块的上表面的面积均相同的位置。

当相机处于目标位置时，若各个区域中凹陷标定块的上表面的面积均相同，则获取相机的位置信息。

具体的，当相机处于目标位置时，若各个区域中凹陷标定块的上表面的面积均相同，即通过相机拍摄的第二图像的中心点和凸起标定块的中心点重合，则获取相机的位置信息。

本发明实施例的技术方案在实现过程中只需要少量的人工参与，细微的纠正调整均交由软件自动运算，减少了人工的工作量，降低了由于人工标定操作造成的偏移误差，提高了工作效率，且标定操作过程相对简单，即使是非技术人员也可以轻松实现对相机和激光传感器的标定，降低了对操作人员的技术要求，节省了人力开支，同时，通过在标定过程中引入了量化操作，保证了设备出厂时具有一致性，保障了产品质量。

实施例二

图8是本发明实施例中的一种标定装置的结构示意图。本实施例可适用于标定的情况，该装置可采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可集成在任何提供标定的功能的设备中，如图8所示，所述标定装置具体包括：处理模块301、第一获取模块302、第二获取模块303、第一确定模块304、第二确定模块305和水平标定模块306。

其中，处理模块301，用于通过机械臂带动相机移动至凸起标定块的上方，通过所述相机拍摄所述凸起标定块的第一图像；

第一获取模块302，用于根据所述第一图像获取所述凸起标定块的目标边与第一图像边界的第一夹角，其中，所述第一图像边界为所述第一图像的任一边界；

第二获取模块303，用于通过激光传感器获取所述第一图像对应的目标高度图；

第一确定模块304，用于根据所述目标高度图确定所述凸起标定块的目标边与目标高度图边界的第二夹角；

第二确定模块305，用于根据所述第一夹角和所述第二夹角确定所述相机和所述激光传感器的夹角误差；

水平标定模块306，用于根据所述夹角误差对所述相机和所述激光传感器进行水平标定。

可选的，所述标定板还包括：凹陷标定块；

所述装置还包括：

第三获取模块，用于通过机械臂带动所述相机移动，直至相机拍摄的第二图像的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点重合时，获取所述相机的位置信息；

第四获取模块，用于通过机械臂带动所述激光传感器移动，直至激光传感器的激光线的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点重合时，获取所述激光传感器的位置信息；

偏移标定模块，用于根据所述相机的位置信息和所述激光传感器的位置信息对所述相机和所述激光传感器进行偏移标定。

可选的，所述第二获取模块303包括：

第一确定单元，用于根据所述第一图像确定目标扫描区域，其中，所述第一图像为通过相机拍摄目标扫描区域得到的图像；

第一获取单元，用于通过所述激光传感器获取所述目标扫描区域对应的目标高度图。

可选的，所述第一确定模块304包括：

滤波处理单元，用于对所述目标高度图进行滤波处理，得到滤波后的目标高度图；

二值化处理单元，用于对所述滤波后的目标高度图进行二值化处理，得到第三图像；

第二获取单元，用于根据所述第三图像获取所述凸起标定块的目标边与所述第三图像边界的第二夹角，其中，所述第三图像边界为所述第三图像的任一边界。

可选的，所述装置还包括：

调整模块，用于在根据所述夹角误差对所述相机和所述激光传感器进行水平标定之后，根据所述相机和所述激光传感器的夹角误差对所述激光传感器的安装角度进行调整。

可选的，所述调整模块包括：

第三获取单元，用于在根据所述相机和所述激光传感器的夹角误差对所述激光传感器的安装角度进行调整之后，获取调整后的相机和激光传感器的更新夹角误差；

第四获取单元，用于在根据所述相机和所述激光传感器的夹角误差对所述激光传感器的安装角度进行调整之后，获取所述激光传感器对应的扫描距离；

第二确定单元，用于在根据所述相机和所述激光传感器的夹角误差对所述激光传感器的安装角度进行调整之后，根据所述激光传感器对应的扫描距离和所述更新夹角误差确定偏移距离；

第三确定单元，用于在根据所述相机和所述激光传感器的夹角误差对所述激光传感器的安装角度进行调整之后，根据所述偏移距离确定所述激光传感器的安装角度偏差值；

调整单元，用于在根据所述相机和所述激光传感器的夹角误差对所述激光传感器的安装角度进行调整之后，根据所述激光传感器的安装角度偏差值对所述激光传感器的安装角度进行调整。

可选的，所述凸起标定块设置在所述凹陷标定块的正上方，所述凸起标定块为矩形标定块，所述凹陷标定块为锥形标定块；

相应的，所述第三获取模块包括：

第一拍摄单元，用于在机械臂带动所述相机移动的过程中，通过相机拍摄包含凸起标定块和凹陷标定块的第二图像；

第四确定单元，用于根据所述第二图像确定所述凸起标定块的四个顶点坐标；

第五确定单元，用于根据所述凸起标定块的四个顶点坐标和所述第二图像的四个顶点坐标确定第一移动距离；

第一控制单元，用于根据所述第一移动距离控制所述机械臂带动所述相机移动至目标位置；

第五获取单元，用于当所述相机处于目标位置时，若通过所述相机拍摄的第二图像的中心点和所述凸起标定块的中心点重合，则获取所述相机的位置信息。

可选的，所述第三获取模块包括：

第二拍摄单元，用于在机械臂带动所述相机移动的过程中，通过相机拍摄包含凹陷标定块的第二图像；

划分单元，用于对所述第二图像进行划分，得到预设数量的区域；

第六确定单元，用于根据每个区域中凹陷标定块的上表面的面积确定第一移动距离；

第二控制单元，用于根据所述第一移动距离控制所述机械臂带动所述相机移动至目标位置；

第六获取单元，用于当所述相机处于目标位置时，若各个区域中凹陷标定块的上表面的面积均相同，则获取所述相机的位置信息。

上述产品可执行本发明任意实施例所提供的标定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例三

图9示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备40的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备（如头盔、眼镜、手表等）和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图9所示，电子设备40包括至少一个处理器41，以及与至少一个处理器41通信连接的存储器，如只读存储器（ROM）42、随机访问存储器（RAM）43等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器41可以根据存储在只读存储器（ROM）42中的计算机程序或者从存储单元48加载到随机访问存储器（RAM）43中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 43中，还可存储电子设备40操作所需的各种程序和数据。处理器41、ROM 42以及RAM 43通过总线44彼此相连。输入/输出（I/O）接口45也连接至总线44。

电子设备40中的多个部件连接至I/O接口45，包括：输入单元46，例如键盘、鼠标等；输出单元47，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元48，例如磁盘、光盘等；以及通信单元49，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元49允许电子设备40通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器41可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器41的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器41执行上文所描述的各个方法和处理，例如标定方法：

通过机械臂带动所述相机移动至所述凸起标定块的上方，通过所述相机拍摄所述凸起标定块的第一图像；

根据所述第一图像获取所述凸起标定块的目标边与第一图像边界的第一夹角，其中，所述第一图像边界为所述第一图像的任一边界；

通过激光传感器获取所述第一图像对应的目标高度图；

根据所述目标高度图确定所述凸起标定块的目标边与目标高度图边界的第二夹角；

根据所述第一夹角和所述第二夹角确定所述相机和所述激光传感器的夹角误差；

根据所述夹角误差对所述相机和所述激光传感器进行水平标定。

在一些实施例中，标定方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元48。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM42和/或通信单元49而被载入和/或安装到电子设备40上。当计算机程序加载到RAM 43并由处理器41执行时，可以执行上文描述的标定方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器41可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行标定方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种标定方法，其特征在于，应用于标定系统，所述标定系统包括：标定板，第一设备，以及带动所述第一设备移动的机械臂，所述第一设备包括：相机和激光传感器，所述标定板包括：凸起标定块，所述标定方法包括：

通过机械臂带动所述相机移动至所述凸起标定块的上方，通过所述相机拍摄所述凸起标定块的第一图像；

根据所述第一图像获取所述凸起标定块的目标边与第一图像边界的第一夹角，其中，所述第一图像边界为所述第一图像的任一边界，所述目标边为所述第一图像中凸起标定块的任一边，所述第一夹角为所述凸起标定块的目标边与所述第一图像边界的夹角，所述凸起标定块的目标边与所述第一图像边界一一对应；

通过激光传感器获取所述第一图像对应的目标高度图；

根据所述目标高度图确定所述凸起标定块的目标边与目标高度图边界的第二夹角；

根据所述第一夹角和所述第二夹角确定所述相机和所述激光传感器的夹角误差；

根据所述夹角误差对所述相机和所述激光传感器进行水平标定。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定板还包括：凹陷标定块；

所述方法还包括：

通过机械臂带动所述相机移动，直至相机拍摄的第二图像的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点重合时，获取所述相机的位置信息；

通过机械臂带动所述激光传感器移动，直至激光传感器的激光线的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点重合时，获取所述激光传感器的位置信息；

根据所述相机的位置信息和所述激光传感器的位置信息对所述相机和所述激光传感器进行偏移标定。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过激光传感器获取所述第一图像对应的目标高度图，包括：

根据所述第一图像确定目标扫描区域，其中，所述第一图像为通过相机拍摄目标扫描区域得到的图像；

通过所述激光传感器获取所述目标扫描区域对应的目标高度图。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在根据所述夹角误差对所述相机和所述激光传感器进行水平标定之后，还包括：

根据所述相机和所述激光传感器的夹角误差对所述激光传感器的安装角度进行调整。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在根据所述相机和所述激光传感器的夹角误差对所述激光传感器的安装角度进行调整之后，还包括：

获取调整后的相机和激光传感器的更新夹角误差；

获取所述激光传感器对应的扫描距离；

根据所述激光传感器对应的扫描距离和所述更新夹角误差确定偏移距离；

根据所述偏移距离确定所述激光传感器的安装角度偏差值；

根据所述激光传感器的安装角度偏差值对所述激光传感器的安装角度进行调整。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述凸起标定块设置在所述凹陷标定块的正上方，所述凸起标定块为矩形标定块，所述凹陷标定块为锥形标定块；

相应的，通过机械臂带动所述相机移动，直至相机拍摄的第二图像的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点重合时，获取所述相机的位置信息，包括：

在机械臂带动所述相机移动的过程中，通过相机拍摄包含凸起标定块和凹陷标定块的第二图像；

根据所述第二图像确定所述凸起标定块的四个顶点坐标；

根据所述凸起标定块的四个顶点坐标和所述第二图像的四个顶点坐标确定第一移动距离；

根据所述第一移动距离控制所述机械臂带动所述相机移动至目标位置；

当所述相机处于目标位置时，若通过所述相机拍摄的第二图像的中心点和所述凸起标定块的中心点重合，则获取所述相机的位置信息。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过机械臂带动所述相机移动，直至相机拍摄的第二图像的中心点和凹陷标定块的凹陷最低点重合时，获取所述相机的位置信息，包括：

在机械臂带动所述相机移动的过程中，通过相机拍摄包含凹陷标定块的第二图像；

对所述第二图像进行划分，得到预设数量的区域；

根据每个区域中凹陷标定块的上表面的面积确定第一移动距离；

根据所述第一移动距离控制所述机械臂带动所述相机移动至目标位置；

当所述相机处于目标位置时，若各个区域中凹陷标定块的上表面的面积均相同，则获取所述相机的位置信息。

8.一种标定装置，其特征在于，包括：

处理模块，用于通过机械臂带动相机移动至凸起标定块的上方，通过所述相机拍摄所述凸起标定块的第一图像；

第一获取模块，用于根据所述第一图像获取所述凸起标定块的目标边与第一图像边界的第一夹角，其中，所述第一图像边界为所述第一图像的任一边界，所述目标边为所述第一图像中凸起标定块的任一边，所述第一夹角为所述凸起标定块的目标边与所述第一图像边界的夹角，所述凸起标定块的目标边与所述第一图像边界一一对应；

第二获取模块，用于通过激光传感器获取所述第一图像对应的目标高度图；

第一确定模块，用于根据所述目标高度图确定所述凸起标定块的目标边与目标高度图边界的第二夹角；

第二确定模块，用于根据所述第一夹角和所述第二夹角确定所述相机和所述激光传感器的夹角误差；

水平标定模块，用于根据所述夹角误差对所述相机和所述激光传感器进行水平标定。

9.一种终端设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的标定方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的标定方法。

Images