7_手眼标定_1_一个失败的流程记录

1.Opencv3手眼标定接口介绍

一些基础知识：

手眼标定分为两种：眼在手上和眼在手外。文章数据采集的是眼在手上。

坐标系：

base:机械臂基坐标系，一般在机械臂底座，一般是机械臂的默认坐标系。

gripper:机械臂工具坐标系(实际中机械臂都需要携带工具)，例子中使用机械臂法兰中心的数据，未使用工具。

cam：相机坐标系

target:标定板坐标系

对于眼在手上，标定求解的是相机坐标系相对于机械臂末端坐标系的变换矩阵(旋转和平移)。

官方接口说明链接：https://docs.opencv.org/3.4.18/d9/d0c/group__calib3d.html#gad10a5ef12ee3499a0774c7904a801b99

#include <opencv2/calib3d.hpp>

void calibrateHandEye( InputArrayOfArrays  R_gripper2base,

InputArrayOfArrays  t_gripper2base,

InputArrayOfArrays  R_target2cam,

InputArrayOfArrays  t_target2cam,

OutputArray  R_cam2gripper,

OutputArray  t_cam2gripper,

HandEyeCalibrationMethod method=CALIB_HAND_EYE_TSAI );  

矩阵输入参数类型都为std::vector

输入：

R_gripper2base：机械臂末端坐标系相对于机械臂基坐标系的旋转矩阵

t_gripper2base：机械臂末端坐标系相对于机械臂基坐标系的平移矩阵

R_target2cam：世界坐标系相对于相机坐标系的旋转矩阵

t_target2cam： 世界坐标系相对于相机坐标系的平移矩阵

method：使用默认的CALIB_HAND_EYE_TSAI.

输出：

R_cam2gripper：相机坐标系 相对于机械臂末端坐标系的旋转矩阵

t_cam2gripper：相机坐标系 相对于机械臂末端坐标系的平移矩阵

R_gripper2base和t_gripper2base可直接从机械臂获取(可使用机械臂sdk)，一般是位置和姿态。姿态需要知道转轴顺序，然后转成3*3旋转矩阵，这块比较好搞。

R_target2cam和t_target2cam，我给的参数是从calibrateCamera()获取的，很不幸，调用calibrateHandEye()接口得出的结果不对。这两个参数是标定板相对于相机的姿态和平移矩阵，这块是没啥疑问的。

2.一些注意点

手眼标定过程让标定板不动，改变机械手位置采集图片。Opencv官方提示：至少需要两个具有非平行旋转轴的运动。因此，至少需要 3 个不同的姿势，但强烈建议使用更多的姿势。

我的标定结果：

R_cam2gripper -->>

[1, 2.837564140486833e-18, -1.667254890538158e-17;

-2.837564140486834e-18, 1, -1.09711802430982e-16;

1.667254890538158e-17, 1.09711802430982e-16, 1]

t_cam2gripper mm -->>

[14.78953261453616;

76.66217762784608;

35.42786758861097]

剩余的验证排查工作：

①图像上的像素点转为机械臂坐标系下的点