视觉在自动化上料中占有举足轻重的作用,因为视觉自动上料系统需要依赖视觉识别、判定物料,才能完成后续的上料步骤。而影响视觉的因素有很多,除了相机的精度、图像处理和识别算法等,还有视觉畸变。
你以为我们眼睛看到的画面就是这样吗?
不,眼睛里的真实画面,可能是这样的。
只不过我们的大脑对画面进行了矫正,所以看起来比较正常。而造成这种视觉差异的主要因素,就是光学像差中的畸变。
一、什么是视觉畸变
当被摄物平面内的主轴直线,经光学系统成像后变为曲线,这样的光学系统的成像误差称为畸变。
简单来说,就是摄像头的畸变会让人们看到的图像出现“拉伸”或“扭曲”的直观感受,出现“横不平,竖不直”的现象。在日常生活中有很多应用之处,比如转弯路口的凸透镜,汽车的左右后视镜等,利用畸变效果扩大视野。
二、视觉畸变的类型
基于视觉的自动上料,是通过一些数学公式,实现世界坐标系与像素坐标系之间的转换,但相机的成像过程和人眼一样,难免会存在畸变。
1.桶型畸变
比如这一高一矮两种物料,在相机看来,物料垂直的高度越高,畸变就越大,所以我们以为物料是这样的,但相机看起来可能是这样的,会有一个桶型畸变。
2.枕型畸变
而同样的物料,从小盘放到大盘之后,因为相机的视野变大了,畸变也会变大。所以在相机的眼中,他们可能是这样的,发生了枕形畸变。
三、自动上料如何解决视觉畸变
但在自动上料系统中,往往需要视觉先识别物料,继而抓取。为了保证精度,在这种场景下,就需要尽量还原图像,也就是所说的“畸变矫正”。
畸变矫正主要是通过相机标定来完成的,相机标定通过相机外参和内参获得8个参数,再经过一系列算法,将每个偏移的像素点归位,这样就能消除相机的畸变。