一种双相机的定位方法

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，特别是一种双相机的定位方法。

背景技术

CCD相机是在安全防范系统中，图像的生成当前主要是来自CCD相机，CCD是电荷耦合器件(charge coupled device)的简称，它能够将光线变为电荷并将电荷存储及转移，也可将存储之电荷取出使电压发生变化，因此是理想的CCD相机元件。

目前，在新能源领域焊接领域，采用相机作定位焊接，相机与振镜处于固定的位置。若产品的类型与相机的视野范围不匹配时，需要改变相机的位置。这就需要进行相机中心与振镜中心的重新定位标定。这除了导致产品的换型时间慢之外，相机的位置没有得到自动监控，使得在相机位置发生变化之后若不及时更新相机的中心位置会造成焊偏，导致产品报废。

发明内容

为克服上述问题，本发明的目的是提供一种双相机的定位方法，解决了因相机位置发生变化导致焊接机焊偏的问题。

本发明采用以下方案实现：一种双相机的定位方法，所述方法应用于焊接机上，所述焊接机带有双相机移动伺服机构，所述双相机包括CCD1相机和CCD2相机，利用移动伺服机构走直线的特性，选定移动伺服机构位置两端的极限位置为起始点和结束点；选定焊接机的焊接台面一个固定的识别物作为参考点，并使用CCD1相机和CCD2相机搭配移动伺服机构识别出在起始点和结束点时参照物的坐标值；将参照物的起始坐标值与结束坐标值与移动伺服机构的起始值与坐标值对应起来形成比例关系；当移动伺服机构位置发生改变的时候，通过改变量计算出新的标定位置，从而实现双相机位置自动标定。

进一步的，所述选定焊接机的焊接台面一个固定的识别物作为参考点，并使用CCD1相机和CCD2相机搭配移动伺服机构识别出在起始点和结束点时参照物的坐标值，具体为：进行CCD1相机和CCD2相机标定，即将CCD1相机和CCD2相机像素坐标转化为焊接台面xy坐标系的坐标；使用相机识别参考点，使参考点位于相机的不同视野范围时，都能识别参考点与相机中的偏移位置。

进一步的，所述将参照物的起始坐标值与结束坐标值与移动伺服机构的起始值与坐标值对应起来形成比例关系；当移动伺服机构位置发生改变的时候，通过改变量计算出新的标定位置，从而实现双相机位置自动标定，具体为：S1:通过移动伺服机构控制相机移动至最大负行程，记为：L_AXIS；通过移动伺服机构将CCD1相机移动至参考点出现在视野范围内，触发CCD1相机的拍照功能，记识别参考点的坐标记为：(CCD1_S_X，CCD1_S_Y)，此时的移动伺服机构的坐标范围位置为(ROBOT1_S_X，ROBOT1_S_Y)，则：

起始CCD1_X坐标＝CCD1_S_X+ROBOT1_S_X；

起始CCD1_Y坐标＝CCD1_S_Y+ROBOT1_S_Y；

S2:移动伺服机构将CCD2相机移动至参考点视野范围内，触发CCD2相机的拍照功能，记识别参考点的坐标记为：(CCD2_S_X，CCD2_S_Y)，此时机构的坐标范围位置为(ROBOT2_S_X，ROBOT2_S_Y)，记：

起始CCD2_X坐标＝CCD2_S_X+ROBOT2_S_X；

起始CCD2_Y坐标＝CCD2_S_Y+ROBOT2_S_Y；

S3:通过移动伺服机构控制相机移动至最大正行程，记为：P_AXIS；通过移动伺服机构将CCD1相机移动至参考点出现在视野范围内；触发CCD1相机的拍照功能，记识别参考点的坐标记为：(CCD1_E_X，CCD1_E_Y)，此时机构的坐标范围位置为(ROBOT1_E_X，ROBOT1_E_Y)；记：

结束CCD1_X坐标＝CCD1_E_X+ROBOT1_E_X；

结束CCD1_Y坐标＝CCD1_E_Y+ROBOT1_E_Y；

S4:移动伺服机构将CCD2相机移动至参考点视野范围内，触发CCD2相机的拍照功能，记识别参考点的坐标记为：(CCD2_E_X，CCD2_E_Y)，此时机构的坐标范围位置为(ROBOT2_E_X，ROBOT2_E_Y)；记：

结束CCD2_X坐标＝CCD2_E_X+ROBOT2_E_X；

结束CCD2_Y坐标＝CCD2_E_Y+ROBOT2_E_Y；

S5：当移动伺服机构发生移动时，记:伺服实时位置为:C_AXIS；CCD1相机与CCD2相机的偏移量分别为：CCD1_起始点偏移量_X、CCD1_起始点偏移量_Y、CCD2_起始点偏移量_X、CCD2_起始点偏移量_Y，计算公式值分别为：

K:＝(C_AXIS-L_AXIS)/(P_AXIS-L_AXIS)；

CCD1_起始点偏移量_X:＝(结束CCD1_X坐标-起始CCD1_X坐标)*K；

CCD1_起始点偏移量_Y:＝(结束CCD1_Y坐标-起始CCD1_Y坐标)*K；

CCD2_起始点偏移量_X:＝(结束CCD2_X坐标-起始CCD2_X坐标)*K；

CCD2_起始点偏移量_Y:＝(结束CCD2_Y坐标-起始CCD2_Y坐标)*K；

S6:记移动后的CCD1、CCD2的中心坐标为：CCD1_中心位置_X、CCD1_中心位置_Y、CCD2_中心位置_X、CCD2_中心位置_Y；其计算公式为：

CCD1_中心位置_X:＝CCD1_起始点偏移量_X+起始CCD1_X坐标；

CCD1_中心位置_Y:＝CCD1_起始点偏移量_Y+起始CCD1_Y坐标；

CCD2_中心位置_X:＝CCD2_起始点偏移量_X+起始CCD2_X坐标；

CCD2_中心位置_Y:＝CCD2_起始点偏移量_Y+起始CCD2_Y坐标；

S7:因存在两个相机中心值以及振镜中心，则将CCD1相机作为唯一的中心值，则CCD2相机、振镜中心均是CCD1相机的偏移值，CCD的偏移值记为CD1_CCD2_X、CCD1_CCD2_Y其计算公式为:

CCD1_CCD2_X:＝CCD1_中心位置_X–CCD2_中心位置_X；

CCD1_CCD2_Y:＝CCD1_中心位置_Y–CCD2_中心位置_Y；

S8:振镜中心的偏移值记为：CCD1-振镜中心距离_X、CCD1-振镜中心距离_Y，其计算公式为：

CCD1-振镜中心距离_X:＝CCD1_中心位置_X-振镜中心_X坐标；

CCD1-振镜中心距离_Y:＝CCD1_中心位置_Y-振镜中心_Y坐标；

则整个焊接机移动机构均可看成，以CCD1相机为中心的结构，当移动伺服机构位置发生了变化，则相机中心的标定位置也一起变化，达到自动标定的目的。

本发明的有益效果在于：本发明主要针对双相机产品换型过程中换型时间长以及相机与伺服没有联动等问题，通过识别伺服的位置变化，计算出相机中心的变化。从而解决了产品换型时需要进行重新标定，同时因为伺服与相机位置进行了联动，伺服位置发生变化之后，通过本方法能够计算出新的标定位置，这也解决了因相机位置发生变化导致焊偏的问题。

附图说明

图1是本发明焊接机整体的结构示意图。

图2是本发明移动伺服机构控制相机移动至最大负行程时CCD1起始点示意图

图3是本发明移动伺服机构控制相机移动至最大负行程时CCD2起始点示意图。

图4是本发明移动伺服机构控制相机移动至最大正行程时CCD1结束点示意图。

图5是本发明移动伺服机构控制相机移动至最大正行程时CCD2结束点示意图。

图6是本发明两个相机中心和振镜中心的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

请参阅图1所示，本发明的一种双相机的定位方法，所述方法应用于焊接机1上，所述焊接机1带有双相机移动伺服机构2，所述双相机包括CCD1相机3和CCD2相机4，利用移动伺服机构2走直线的特性，选定移动伺服机构2位置两端的极限位置为起始点和结束点；选定焊接机1的焊接台面11一个固定的识别物作为参考点5，并使用CCD1相机和CCD2相机搭配移动伺服机构识别出在起始点和结束点时参照物的坐标值；将参照物的起始坐标值与结束坐标值与移动伺服机构的起始值与坐标值对应起来形成比例关系；当移动伺服机构位置发生改变的时候，通过改变量计算出新的标定位置，从而实现双相机位置自动标定。

下面结合一具体实施例对本发明做进一步说明

如图1所示，本发明的一种双相机的定位方法，所述方法应用于焊接机1上，所述焊接机1带有双相机移动伺服机构2，所述双相机包括CCD1相机3和CCD2相机4，利用移动伺服机构2走直线的特性，选定移动伺服机构2位置两端的极限位置为起始点和结束点；本发明包含:带有双相机移动伺服机构的焊接机1、焊接机上设置振镜6、有CCD1相机、CCD2相机、参考位置点；

定位方法：

S1：进行CCD1相机和CCD2相机标定，即将CCD1相机和CCD2相机像素坐标转化为焊接台面xy坐标系的坐标；

S2：使用相机识别参考点，使参考点位于相机的不同视野范围时，都能识别参考点与相机中的偏移位置。

S3:通过移动伺服机构控制相机移动至最大负行程，记为：L_AXIS；通过移动伺服机构将CCD1相机移动至参考点出现在视野范围内(如图2所示)，触发CCD1相机的拍照功能，记识别参考点的坐标记为：(CCD1_S_X，CCD1_S_Y)，此时的移动伺服机构的坐标范围位置为(ROBOT1_S_X，ROBOT1_S_Y)，则：

起始CCD1_X坐标＝CCD1_S_X+ROBOT1_S_X；

起始CCD1_Y坐标＝CCD1_S_Y+ROBOT1_S_Y；

S4:移动伺服机构将CCD2相机移动至参考点视野范围内(如图3所示)，触发CCD2相机的拍照功能，记识别参考点的坐标记为：(CCD2_S_X，CCD2_S_Y)，此时移动伺服机构的坐标范围位置为(ROBOT2_S_X，ROBOT2_S_Y)，记：

起始CCD2_X坐标＝CCD2_S_X+ROBOT2_S_X；

起始CCD2_Y坐标＝CCD2_S_Y+ROBOT2_S_Y；

S5:通过移动伺服机构控制相机移动至最大正行程，记为：P_AXIS；通过移动伺服机构将CCD1相机移动至参考点出现在视野范围内(如图4所示)；触发CCD1相机的拍照功能，记识别参考点的坐标记为：(CCD1_E_X，CCD1_E_Y)，此时移动伺服机构的坐标范围位置为(ROBOT1_E_X，ROBOT1_E_Y)；记：

结束CCD1_X坐标＝CCD1_E_X+ROBOT1_E_X；

结束CCD1_Y坐标＝CCD1_E_Y+ROBOT1_E_Y；

S6:移动伺服机构将CCD2相机移动至参考点视野范围内(如图5所示)，触发CCD2相机的拍照功能，记识别参考点的坐标记为：(CCD2_E_X，CCD2_E_Y)，此时移动伺服机构的坐标范围位置为(ROBOT2_E_X，ROBOT2_E_Y)；记：

结束CCD2_X坐标＝CCD2_E_X+ROBOT2_E_X；

结束CCD2_Y坐标＝CCD2_E_Y+ROBOT2_E_Y；

S7：当移动伺服机构发生移动时，记:伺服实时位置为:C_AXIS；CCD1相机与CCD2相机的偏移量分别为：CCD1_起始点偏移量_X、CCD1_起始点偏移量_Y、CCD2_起始点偏移量_X、CCD2_起始点偏移量_Y，计算公式值分别为：

K:＝(C_AXIS-L_AXIS)/(P_AXIS-L_AXIS)；

CCD1_起始点偏移量_X:＝(结束CCD1_X坐标-起始CCD1_X坐标)*K；

CCD1_起始点偏移量_Y:＝(结束CCD1_Y坐标-起始CCD1_Y坐标)*K；

CCD2_起始点偏移量_X:＝(结束CCD2_X坐标-起始CCD2_X坐标)*K；

CCD2_起始点偏移量_Y:＝(结束CCD2_Y坐标-起始CCD2_Y坐标)*K；

S8:记移动后的CCD1、CCD2的中心坐标为：CCD1_中心位置_X、CCD1_中心位置_Y、CCD2_中心位置_X、CCD2_中心位置_Y；其计算公式为：

CCD1_中心位置_X:＝CCD1_起始点偏移量_X+起始CCD1_X坐标；

CCD1_中心位置_Y:＝CCD1_起始点偏移量_Y+起始CCD1_Y坐标；

CCD2_中心位置_X:＝CCD2_起始点偏移量_X+起始CCD2_X坐标；

CCD2_中心位置_Y:＝CCD2_起始点偏移量_Y+起始CCD2_Y坐标；

S9:因存在两个相机中心值以及振镜6中心(参见图6所示)，则将CCD1相机作为唯一的中心值，则CCD2相机、振镜中心均是CCD1相机的偏移值，CCD的偏移值记为CD1_CCD2_X、CCD1_CCD2_Y其计算公式为:

CCD1_CCD2_X:＝CCD1_中心位置_X–CCD2_中心位置_X；

CCD1_CCD2_Y:＝CCD1_中心位置_Y–CCD2_中心位置_Y；

S10:振镜中心的偏移值记为：CCD1-振镜中心距离_X、CCD1-振镜中心距离_Y，其计算公式为：

CCD1-振镜中心距离_X:＝CCD1_中心位置_X-振镜中心_X坐标；

CCD1-振镜中心距离_Y:＝CCD1_中心位置_Y-振镜中心_Y坐标；

则整个焊接机移动机构均可看成，以CCD1相机为中心的结构，当移动伺服机构位置发生了变化，则相机中心的标定位置也一起变化，达到自动标定的目的。

总之，本发明主要针对双相机产品换型过程中换型时间长以及相机与伺服没有联动等问题，通过识别伺服的位置变化，计算出相机中心的变化。从而解决了产品换型时需要进行重新标定，同时因为伺服与相机位置进行了联动，伺服位置发生变化之后，通过本方法能够计算出新的标定位置，这也解决了因相机位置发生变化导致焊偏的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。