双相机坐标系标定

在工业应用中，常常会遇到双相机定位的项目，下面就介绍双相机如何标定才能做到精准定位。

1，产品

 如上图所示，玻璃上对角有两个mark点，由于mark点的间距太远只能用两个相机去拍。

2，相机布局

 两个相机分别拍产品的对角。

3，标定流程

  1，根据n点标的规则获取 n组数据，做放射变换算出两个相机的M1，M2

opencv计算出其中一个矩阵 M

 
    std::vector<cv::Point2f> camera;
    std::vector<cv::Point2f> robot;
    camera.push_back(cv::Point2f(153.5 , 781.5));
    camera.push_back(cv::Point2f(580.5 , 783.5));
    camera.push_back(cv::Point2f(1006.5 , 784.5));
 
    camera.push_back(cv::Point2f(153.5 , 436.5));
    camera.push_back(cv::Point2f(581.5 , 435.5 ));
    camera.push_back(cv::Point2f(1008.5 , 438.5));
 
    camera.push_back(cv::Point2f(154.5 , 90.5));
    camera.push_back(cv::Point2f(581.5 , 89.5));
    camera.push_back(cv::Point2f(1008.5 , 91.5));
 
 
 
    robot.push_back(cv::Point2f(552348 , 541607));
    robot.push_back(cv::Point2f(555548 , 541607));
    robot.push_back(cv::Point2f(558748 , 541607));
 
    robot.push_back(cv::Point2f(552348 , 544207));
    robot.push_back(cv::Point2f(555548 , 544207));
    robot.push_back(cv::Point2f(558748 , 544207));
 
    robot.push_back(cv::Point2f( 552348 , 546807));
    robot.push_back(cv::Point2f( 555548 , 546807 ));
    robot.push_back(cv::Point2f(558748 , 546807));

    cv::Mat matrix = cv::estimateAffine2D(camera,robot);
    A = matrix.ptr<double>(0)[0];
    B = matrix.ptr<double>(0)[1];
    C = matrix.ptr<double>(0)[2];
 
    D = matrix.ptr<double>(1)[0];
    E = matrix.ptr<double>(1)[1];
    F = matrix.ptr<double>(1)[2];

用样的方法可以计算出矩阵 M2，然后在拍照位的任意一个像素坐标都可以通过M1和M2变换成轴坐标，这样就将两个相机标定到同一个坐标系了。

 
QPair<float, float> MainWindow::getRobotPosition(float x, float y)
{
    QPair<float,float> pair;
    pair.first = (A*x) + B* y + C;
    pair.second = (D*x) + E* y + F;
    return pair;
}
 

2，计算出旋转中心，注意这里的旋转中心，指的是旋转轴的中心，并不一定是产品的中心，具体方法：让其其中一个mark点旋转n个角度（三个以上），得到n组坐标，拟合成一个圆从而得到圆心坐标。

3，做一个参考模板（这里的模板并不是模板匹配里的模板，只是个参考位置，一般在拍照位，让mark点位于视野中心），拍一次得到两个mark点连的角度A，和两个mark点的坐标P1和P2.

4，以上准备工作全部做完了，当产品来时拍一次产品，的到两个mark点的坐标P_1, P_2，算出角度A_1          角度差（A – A_1），然后计算出产品旋转（A – A_1）后的新落点P_1_1, 和 P_2_2,

vector_angle_to_rigid(P_1.X, P_1.y, 0,P_1.X, P_1.y, A, HomMat2D)

affine_trans_pixel(HomMat2D, Row2, Column2, RowTrans, ColTrans)

计算出P_1新的落脚点,Offect  = P1.x – P_1.x  ,  P1.y – P_1.y;