關(guān)于CCD定位的方法總結(jié).

　　如圖1所示坐標(biāo)系

　　                                   圖1

　　這是一臺(tái)自動(dòng)鉆孔機(jī)的示意圖.

　　1. 坐標(biāo)系代表鉆孔機(jī)的平臺(tái)坐標(biāo)系(X軸, Y軸).

　　2. 紅點(diǎn)代表鉆頭, 坐標(biāo)是(-70, -30).

　　3. 藍(lán)點(diǎn)代表CCD的中心, 坐標(biāo)是(-50, -45).

　　自動(dòng)鉆孔機(jī)的功能就是在平臺(tái)上放入一塊板材, 鉆頭自動(dòng)在板材的位置上鉆孔.

　　怎樣讓鉆頭移動(dòng)到板材的正確位置鉆孔呢?

　　視覺(jué)定位系統(tǒng)通常板材上有3個(gè)或3個(gè)以上的定位孔. 通過(guò)定位孔定位, 板材在平臺(tái)上的位置就確定了, 那么鉆頭就可以在板材上的任何位置上鉆孔了.

　　(因?yàn)槎ㄎ豢着c要鉆孔的相對(duì)位置是知道的.)

　　但是有一個(gè)問(wèn)題, 由于實(shí)物安裝的關(guān)系, 鉆頭與CCD并不同軸的, 但它們是同步移動(dòng)的.(或者說(shuō), 在同一時(shí)刻, 鉆頭與CCD的坐標(biāo)是不同的, 但有一個(gè)固定偏移值的.)

　　如圖1所示 偏移 = (-70, -30) - (-50, -46) = [-20, 16]

　　這個(gè)偏移值引起的問(wèn)題就是CCD定位板材得到的坐標(biāo)與鉆頭要鉆孔的坐標(biāo)會(huì)相差"這個(gè)固定的偏移值".

　　視覺(jué)定位系統(tǒng)怎樣計(jì)算出這個(gè)偏移值?

　　這個(gè)偏移值在這里很容易計(jì)算, 兩個(gè)點(diǎn)相減就是了. 但實(shí)際中你很難用尺在實(shí)物中測(cè)量.

　　所以需要使用一定的方法來(lái)計(jì)算測(cè)量.

　　可以利用的條件:

　　1. 平臺(tái)坐標(biāo), 這個(gè)通常是已知的(這個(gè)是關(guān)鍵).

　　2. CCD中心和鉆頭

　　步驟:

　　1. 先移動(dòng)鉆頭到平臺(tái)的某一個(gè)位置鉆一個(gè)孔, 記錄當(dāng)前的平臺(tái)坐標(biāo), 例如(-70, -30).

　　2. 然后移動(dòng)鉆頭/CCD, 讓CCD的中心對(duì)準(zhǔn)鉆孔(CCD中心與鉆孔重合). 所以此時(shí)CCD的坐標(biāo)也是(-70, -30), 同時(shí)平臺(tái)的坐標(biāo)肯定就是(-70 + XOffset, -30 + YOffset)了.

　　3. (-70 + XOffset, -30 + YOffset)在平臺(tái)坐標(biāo)是知道的, 例如是(-90, -14)

　　那么

　　XOffset = -90 - (-70) = -20;

　　YOffset = -14 - (-30) = 16;

　　原理就是這樣.

　　如果手動(dòng)能準(zhǔn)確的把鉆孔對(duì)準(zhǔn)到CCD中心, 我切.

　　                                                 圖2

　　通常的結(jié)果是如圖2所示那樣:

　　矩形就是CCD的圖像, 那么矩形的中心就是CCD的中心. 而鉆孔總是或多或少的偏移CCD中心.

　　但是有一點(diǎn)是關(guān)鍵的, 那就是從鉆頭鉆孔, 到移動(dòng)CCD看見(jiàn)孔這個(gè)過(guò)程鉆頭移動(dòng)了多少我們是知道的.

　　步驟:

　　1. 先移動(dòng)鉆頭到平臺(tái)的某一個(gè)位置鉆一個(gè)孔, 記錄當(dāng)前的平臺(tái)坐標(biāo), 例如(-70, -30).(如圖1)

　　2. 然后移動(dòng)鉆頭/CCD, 讓鉆孔能在CCD上可以顯示(如圖2). 記錄當(dāng)前平臺(tái)坐標(biāo), 例如(X2, Y2).

　　3. 很明顯, CCD中心與鉆孔沒(méi)有重合, 差多少重合呢? 看圖2就知道.

　　3.1 假設(shè)圖像分辨率是1024*768, 所以圖2中藍(lán)點(diǎn)的坐標(biāo)是(1024 / 2, 768 / 2) = (512, 384).

　　3.2 紅點(diǎn)在圖像的坐標(biāo)是多少? 用鼠標(biāo)點(diǎn)一下就知道了, 你懂的. 假設(shè)是(X3, Y3), 具體點(diǎn), 假設(shè)是(600, 200).

　　3.3 所以CCD中心與鉆孔差(600, 200) - (512, 384) = (88, -184)像素就重合.

　　或者說(shuō)(X3, Y3) - (512, 384);

　　3.4 注意到什么? A. 圖像坐標(biāo)系與平臺(tái)坐標(biāo)系單位不同. B. 平臺(tái)坐標(biāo)系Y軸向下遞減, 圖像坐標(biāo)系Y軸向下是遞增的.

　　4. 所以有:(-70 + XOffset, -30 + YOffset) = (X2, Y2) + ((X3, 384) - (512, Y3))

　　XOffset = X2 - (-70) + (X3 - 512) * XX像素/毫米 // 這里像素要轉(zhuǎn)換成平臺(tái)坐標(biāo)系相同的單位.

　　YOffset = Y2 - (-30) + (384 - Y3) * XX像素/毫米 // 這里為什么是384 - Y3, 因?yàn)?.4.B.

　　小結(jié): 1. 視覺(jué)定位系統(tǒng)描述的非常繞口, 但原理就是這樣子, 都是一些相對(duì)關(guān)系, 還有就是單位轉(zhuǎn)換, 不是加就是減, 很容易搞錯(cuò).

　　2. 使用坐標(biāo)平臺(tái)的坐標(biāo)是可以獲得的, CCD需要標(biāo)定, 坐標(biāo)系單位要統(tǒng)一, CCD的坐標(biāo)系Y軸通常是向下遞增的.

　　3. 理解相對(duì)平移的關(guān)系: 鉆頭和CCD是固定在一起的, 鉆頭走了多少距離, CCD就走了多少距離. 所以在鉆頭鉆孔后, 移動(dòng)平臺(tái)使CCD中心與鉆孔重合, 鉆頭移動(dòng)的距離(CCD也移動(dòng)了這個(gè)距離),就是鉆頭與CCD的偏移值了。