halcon中标定板的自制方法

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第11章 HALCON标定方法

之间的差值。
HALCON编程基础与工程应用
相机坐标系到图像坐标系
从相机坐标系到图像坐标系属于透视投影变换关系，即将3D图像信息转换成2D图像信息。其中点P是相机坐标系中的点，点p（x，y）是像极坐标系中的点P在图像坐标系上的投影点。
ABOC ~ oCOC
AB AOC PB XC ZC YC oC oOC pC x f y
R(
)

0
1
0

sin 0 cos
cos sin 0
R( ) sin cos 0
0
0 1
总的旋转矩阵，也就是三者的乘积。
R(, , ) R()R( )R( )
平移矩阵T (tx,ty ,tz ) ，tx、ty、tz 是世界坐标系原点与相机坐标系目标点
第11章 HALCON标定方法
◆ 11.1 标定的目的 ◆ 11.2 标定理论 ◆ 11.3 HALCON标定流程 ◆ 11.4 HALCON标定助手 ◆ 11.5 标定应用例程之二维测量
HALCON编程基础与工程应用
11.1 标定的目的
相机需要标定的原因之一就是镜头畸变。所有光学相机镜头都存在畸变的问题，畸变属于成像的几何失真，它是由于焦平面上不同区域对影像的放大率不同而形成的画面扭曲变形现象，这种变形的程度从画面中心至画面边缘依次递增，主要在画面边缘反映的较为明显。所以相机标定就是为了消除相机镜头在拍摄过程中产生的畸变。和梯形畸变。
HALCON编程基础与工程应用
11.3 HALCON标定流程相机参数确定 HALCON标定板规格生成标定板
HALCON编程基础与工程应用
1、相机参数确定

HALCON数字图像处理第11章标定

图像像素坐标系的转化关系
2、标定的内外参数
外部参数：由前面可知，相机的外部参数是用来描述相机坐标系与世
界坐标系的关系，它表明相机在世界坐标系中的位置和方位，可用旋
转矩阵和平移向量来表示。实质上旋转矩阵只有三个独立参数，加上
平移向量的三个参数，故一共有6个独立的外部参数。
内部参数：内部参数只与相机内部结构有关，而与相机位置参数无关，
否则HALOCN会提示有品质问题。
HALCON数字图像处理
标定板图像
（a）
（c）
HALCON数字图像处理
（b）（d）
2、 HALCON标定助手标定过程
步骤1: 打开标定助手，设定描述文件，标定板厚度，相机类型、焦距等参数。
图中，表示Sx和Sy按照1:1的关系关联，同步调节，因为面阵相机的像元一般是方形的，宽和高是一样的。如果取消关联，那么Sx和Sy
HALCON数字图像处理
图像成像坐标系到图像像素坐标系
如图所示，图像成像坐标系是以毫米为单位的直角坐标系 X-Y。用（Xf ，Yf）来描述图像像素坐标系中的点，用（Xd ，Yd）来描述图像成像坐标系中的点。图像成像坐标系的原点O在图像像素坐标系中的坐标为(Cx, Cy)，用 dx、dy 来表示相邻像素点中心在 X 轴方向和Y轴方向的实际物理距离。
可以异步调节。
步骤2：加载图像，可以实时采集，也可以采集好后再一起标定，建议先采集后标定。图中所示加载标定板图像的窗口，还需要将其中的一幅图像设置为参考位姿。
HALCON数字图像处理
步骤3：在采集图片合格后，点击上一步骤图中的“标定”按钮，标定结果就出来了，如图所示，在这一步的窗口中，会有标定之后的相机内外参数等标定结果。

视觉标定板

材料三：石英材料
石英材料，材料透光性好，最大优势：膨胀系数较小。在标定仪器过程中，受环境温度影响小。相应成本也很高。
哑光材质的标定板，亚光是相对于抛光而言的，也就是非亮光面。可以避免光污染，维护起来比较方便。亚光的表面有点发毛，像磨砂玻璃的表面那样。反射光就是漫反射，
还有就是金属材质的标定板，这种标定板最大的优点就是抗摔，耐用，但它最大的缺点就是在精度方面几乎是没有精度可言的，所以一般想购买高精度朋友是不会选择金属材质的标定板
the end
Thanks！！！
+
订做标定板常规参数
外形尺寸多少，厚度是多少，精度多少，数量是多少?如果是线条的，我就要知道最小线宽是多少（越小的线宽价格越高）我们能做的最小线宽是2um，但是我们对外的话还是说6um，这样的话在我们生产的时候就好做很多，在厚度上我们也有还几个规格，1mm 2mm 3mm 5mm
订做标定板的都要提供图纸或者CAD，那样我们的技术就可以不用花时间去帮客户画图纸了，但是对于halcon来说只要知道外形尺寸我们就可以给他绘制CAD了，或者客户提供详细的参数都是可以的
材料二：陶瓷基片
陶瓷基底的标准板具有热膨胀系数小、强度高、硬度高、耐磨性好、热传导率低、防酸碱性好等特点，且其良好的表面漫反射处理，解决了在应用过程中，前置光源情况下玻璃材质标定板反光的难题，可更好地识别标定板图案细节信息从而达到更高的标定精度和测量精度。（陶瓷材料的标定板精度是没有光学玻璃的标定板精度好最大规格能做到300*300mm，我们能做到的精度是5-10u，）
如何帮客户选定合适的标定板
有的客户不是直接跟我们说他需要的标定板是多大的规格的，他会说出他的一些参数，让我们跟他介绍或者是推荐一款适合他的标定板，那么这个时候我们应该怎么推荐呢？

Halcon標定文件的生成

Halcon標定⽂件的⽣成
Halcon標定⽂件的⽣成
圖⼀
Halcon標定⽂件的⽣成，需要有以下幾個步驟：
1.創建⼀個標定數據模板，由算來完成。

2.指定相機的類型，初始化相機內部參數，由算⼦來完成。

3.指定標定板的描述⽂件，由算⼦完成。

4.收集觀察數據，有算⼦完成。

也就是收集標定板上圓點的中⼼坐標，跟各個校正板的位置姿態。

5.配置校正過程。

由算⼦完成。

6.將數據整合進⾏標定計算。

calibrate_cameras
7.獲得標定參數。

get_calib_data
8.記錄標定參數，write_cam_par
StartCamPar := [0.016, 0, 0.0000074, 0.0000074, 326, 247, 652, 494]
解釋⼀下這個數組的意思。

⾯陣相機有14或18個參數（根據想相機的畸變模式），對於線陣相機有17個參數。

這些參數可以分開為內部相機參數、外部相機參數。

⾯陣相機（division模式）：
Focus（焦距）:遠焦鏡頭鏡頭焦距的⾧度
Kappa:扭曲系數
Sx，Sy：兩像素間距
Cx，Cy：中⼼點坐標
Whith，Height：圖像的寬⾼
⾯陣相機（polynomia模式）：
Focus（焦距）:遠焦鏡頭鏡頭焦距的⾧度
K1, K2, K3, P1,P2:扭曲系數
Sx，Sy：兩像素間距
Cx，Cy：中⼼點坐標
Whith，Height：圖像的寬⾼。

halcon自标定方法

halcon自标定方法Halcon自标定方法Halcon是一种常用的机器视觉软件，用于开发和实现各种图像处理和机器视觉应用。

在机器视觉领域，相机的标定是非常重要的一步，它能够精确地确定相机的内部参数和外部参数，从而提高图像处理的精度和准确性。

Halcon提供了自标定方法，使相机的标定过程更加简便和高效。

自标定方法基于相机的特征点，通过在图像中检测和匹配特征点来确定相机的内部参数和外部参数。

下面将详细介绍Halcon的自标定方法。

1. 特征点提取在自标定过程中，首先需要从图像中提取特征点。

Halcon提供了多种特征点提取算法，如Harris角点检测、SIFT算法等。

根据实际应用场景的需求，选择合适的算法进行特征点提取。

2. 特征点匹配特征点提取后，需要进行特征点的匹配。

Halcon提供了多种特征点匹配算法，如基于描述子的匹配算法、基于相似性变换的匹配算法等。

通过计算特征点之间的相似性，确定它们之间的对应关系。

3. 相机标定特征点匹配完成后，即可进行相机的标定。

Halcon提供了基于特征点的标定方法，通过求解相机的内部参数和外部参数，得到相机的准确标定结果。

标定过程中需要提供已知的标定板，通过测量标定板上的特征点坐标和图像中对应特征点的像素坐标，计算相机的内部参数和外部参数。

4. 标定结果评估标定过程完成后，需要对标定结果进行评估。

Halcon提供了多种评估方法，如重投影误差、畸变系数等。

通过对比实际观测值和标定结果的差异，评估标定的准确性和精度。

5. 标定结果应用标定结果可以应用于各种机器视觉应用中，如图像校正、目标检测和跟踪等。

通过应用标定结果，可以提高图像处理和机器视觉算法的准确性和稳定性。

总结：Halcon的自标定方法是一种简便高效的相机标定方法，通过特征点提取和匹配，求解相机的内部参数和外部参数，从而实现对相机的准确标定。

标定结果可以应用于各种机器视觉应用中，提高图像处理和算法的准确性和稳定性。

halcon相机标定方法

halcon相机标定方法【实用版3篇】《halcon相机标定方法》篇1Halcon相机标定方法可以采用以下步骤：1. 确定畸变系数。

畸变系数表示相机成像过程中的畸变程度，其值介于0和0.00001之间。

在标定过程中，需要确定畸变系数。

2. 确定标定板。

标定板是用于相机标定的已知几何信息的板状物体。

标定板通常由一系列等边直角三角形组成，每条边上都有四个角，共12个点。

这些角可以用于计算相机的内部参数和畸变系数。

3. 获取标定板图像。

获取标定板图像并将其输入到Halcon中。

4. 提取角点信息。

使用Halcon中的“find_features”函数来提取标定板图像中的角点信息。

该函数将自动检测图像中的角点，并返回其坐标和类型。

5. 计算相机内部参数。

使用提取的角点信息，结合Halcon中的“find_feature_points”函数和“find_feature_matches”函数，可以计算相机的内部参数和畸变系数。

6. 验证标定结果。

为了验证标定结果，可以使用Halcon中的“check_calib”函数来检查相机内部参数和畸变系数是否正确。

以上是Halcon相机标定的基本步骤。

《halcon相机标定方法》篇2Halcon相机标定方法有：1. 传统六点标定法。

这种方法是通过一个平面上的六个点的位置来确定整个平面的几何参数，进而求得相机的内参数。

2. 棋盘格标定法。

棋盘格标定法是通过棋盘格上两组对应点的几何约束，解算出相机的畸变系数。

3. 标定板标定法。

《halcon相机标定方法》篇3Halcon相机标定方法有以下几个步骤：1. 建立棋盘格点在Halcon中，建立棋盘格点需要指定格点在图像中的实际坐标，这样可以正确计算出畸变系数。

如果只指定棋盘格在图像中的尺寸和数量，那么在畸变计算时会返回默认的（通常是不可靠的）畸变系数。

建立棋盘格点的方法如下：`2x2 to picture :诤友棋盘格(squareSize:[20,20], gridNum:25)`2. 确定相机位置和方向这里有两种方法：方法一：建立一个动态的目标，不断改变目标与相机的距离和角度，然后计算目标的成像位置，从而得到相机的位置和方向。

Halcon单相机标定板标定

Halcon单相机标定板标定⾸先得到相机的内参gen_cam_par_area_scan_division (0.012, 0, 0.00000375, 0.00000375, 640, 480, 1280, 960, StartCamPar)普通的畸变:’area_scan_division’ [’area_scan_division’, Focus, Kappa, Sx, Sy, Cx, Cy, ImageWidth, ImageHeight⾼精度畸变(多项式⼦):’area_scan_polynomial’ [’area_scan_polynomial’, Focus, K1, K2, K3, P1, P2, Sx, Sy, Cx, Cy, ImageWidth, ImageHeight然后建⽴标定对象:create_calib_data ('calibration_object', 1, 1, CalibDataID)//建⽴标定对象set_calib_data_cam_param (CalibDataID, 0, [], StartCamPar)//设置相机的参数set_calib_data_calib_object (CalibDataID, 0, 'calplate_80mm.cpd')//设置标定板的⽂件//查找标定板NumImages := 7for I := 1 to NumImages by 1read_image (Image, ImgPath + 'calib_image_' + I$'02d')dev_display (Image)find_calib_object (Image, CalibDataID, 0, 0, I, [], [])get_calib_data_observ_contours (Caltab, CalibDataID, 'caltab', 0, 0, I)get_calib_data_observ_points (CalibDataID, 0, 0, I, Row, Column, Index, StartPose)//获取标定板的位姿dev_set_color ('green')dev_display (Caltab)dev_set_color ('red')disp_circle (WindowHandle, Row, Column, gen_tuple_const(|Row|,1.5))endfor//纠正实际世界坐标位姿set_origin_pose (Pose, 0, 0, 0.002, Pose)//由于标定板的厚度是0.02,所以Z平移到相机坐标需要加上0.02//标定相机calibrate_cameras (CalibDataID, Errors)//标定相机get_calib_data (CalibDataID, 'camera', 0, 'params', CamParam)//得到相机标定后的相机内参，这个内参包含了畸变参数get_calib_data (CalibDataID, 'calib_obj_pose', [0,1], 'pose', Pose)//以第⼀张图作为参考平⾯，得到参考平⾯的坐标位姿//坐标转换image_points_to_world_plane (CamParam, Pose, Row, Col, 'mm', X1, Y1)//将相机平⾯映射到实际坐标位置位姿：描述是世界坐标转换到相机坐标的旋转平移参数，也就是该点在相机坐标系下的位姿。

halcon九点标定例程

halcon九点标定例程【原创版】目录1.介绍 halcon 九点标定例程2.详述 halcon 九点标定的具体步骤3.分析 halcon 九点标定的优点与不足4.总结 halcon 九点标定例程的重要性正文一、介绍 halcon 九点标定例程Halcon 九点标定例程是工业自动化领域中常用的一种标定方法，主要用于精确测量物体的尺寸和位置。

该方法通过在一个平面上选取九个特征点，然后利用特定的算法对这些特征点进行处理，从而实现对物体的精确测量。

这种方法具有操作简便、精度高、抗干扰能力强等优点，因此在工业生产中得到了广泛的应用。

二、详述 halcon 九点标定的具体步骤1.准备工作：首先，需要确保相机、光源等硬件设备已经正确安装并正常运行。

此外，还需要选择合适的标定板（通常为正方形，上面印有九个特征点），并将其放置在相机可拍摄的范围内。

2.拍摄照片：在确保标定板放置正确的情况下，启动相机拍摄包含九个特征点的照片。

需要注意的是，拍摄时需要保证光线充足、照片清晰，以确保后续处理效果。

3.特征点提取：通过图像处理软件（如 Halcon）对拍摄到的照片进行处理，提取出九个特征点。

这一步通常包括边缘检测、轮廓提取、特征点筛选等操作。

4.建立坐标系：在照片上选取一个点作为原点，然后利用相机的内参数（如焦距、像素尺寸等）和已知的物距（即特征点到相机的距离），计算出其他特征点在三维空间中的坐标。

这样，就建立了一个以原点为基准的二维坐标系。

5.计算相机参数：通过九点标定算法，计算出相机的外参数（如旋转矩阵、平移矩阵等），从而实现对物体在三维空间中的精确定位。

三、分析 halcon 九点标定的优点与不足1.优点：（1）操作简便：九点标定方法所需设备和操作步骤较为简单，易于上手。

（2）精度高：该方法利用多个特征点进行标定，提高了测量的精度和可靠性。

（3）抗干扰能力强：九点标定方法对光照、摄像头晃动等干扰因素具有较强的抗干扰能力。

Halcon学习(十八)如何制作标定板

Halcon学习（十八）如何制作标定板下面我具体介绍一下，如何制作halcon的标准标定板方法一：用halcon软件自动生成的.ps文件来制作标定板。

这个也是最简单有效的方法。

打开halcon的HDevelop软件，调用算子：gen_caltab( : :XNum,YNum,MarkDist,DiameterRatio,CalTabDescrFile,CalTa bPSFile :)XNum 每行黑色标志圆点的数量。

YNum 每列黑色标志圆点的数量。

MarkDist 两个就近黑色圆点中心之间的距离。

DiameterRatio 黑色圆点半径与圆点中心距离的比值。

CalTabDescrFile 标定板描述文件的文件路径（.descr）。

CalTabPSFile 标定板图像文件的文件路径（.ps），如图1然后复位（F2），点击运行（F5）通过软件Gsview打开，按1:1比例打印，OK！备注一个30*30的标准标定板的halcon源代码。

gen_caltab(7,7,0.00375,0.5,'F:/halcon程序/gencaltab/30_30.descr','F:/halcon程序/gencaltab/40_40.ps')规格的标定板的规格黑色圆点行数：7黑色圆点列数：7外边框长度：30mm*30mm内边框长度：28.125mm*28.125mm 即：黑色边框线宽为一个圆点半径（0.9375）黑色圆点半径：0.9375mm圆点中心间距： 3.75mm裁剪宽度：30.75mm*30.75mm 即：由黑色边框向外延伸0.375mm边角：由黑色外边框向内缩进一个中心边距的长度方法二：用halcon软件自动生成的.descr文件来制作标定板。

打开halcon 的HDevelop软件，调用算子：gen_caltab生成一个.descr的文件，用写字板打开（注意要用写字板，记事本打开会有一些数据不可见，一般windowsXP在C:\ProgramFiles\Windows NT\Accessories就有写字板软件wordpad.exe）打开后的文件基本如下：以40*40为例：# Plate Description Version 2# HALCON Version 10.0-- Mon Dec 19 11:08:072011# Description of the standard calibrationplate 标准标定板的描述# used for the CCD camera calibration inHALCON# (generated bygen_caltab) （由）gen_caltab算子生成## 7 rows x 7columns 7行*7列# Width, height of calibration plate [meter]: 0.04, 0.04 标定板的宽和高：0.04米，0.04米# Distance between mark centers [meter]: 0.005标志圆点中心间距：0.005米# Number of marks in y-dimension (rows)r 7Y方向标志圆点的数量。

halcon九点标定原理

halcon九点标定原理Halcon是世界领先的机器视觉软件，被广泛应用于制造、医疗、安全监控和智能交通等领域。

其中，九点标定原理是Halcon中常用的一种标定方法。

标定是指确定相机的内参和外参，以便于机器视觉系统进行三维重建、测量、定位和识别等操作。

而九点标定原理就是在已知相机内参的情况下，通过对标定板上九个已知点的像素坐标和实际坐标进行对应，来求解相机的外参。

下面，我将详细介绍Halcon九点标定原理的具体步骤：1. 准备标定板首先，我们需要准备一个标定板。

标定板可以是黑白底纹、格子图案或者其他规则的图案，这里以黑白相间的格子为例。

标定板上需要标注出九个已知点的实际坐标。

这里建议按照“从左到右、从上到下”的顺序依次标号，方便后续计算。

2. 摄像头拍摄标定板将标定板固定在平面上，并使用相机对其进行拍摄。

需要注意的是，拍摄时应保持相机固定不动，同时注意光照条件的稳定性，以避免影响标定精度。

3. 识别标定板上的九个点使用Halcon中的find_pattern函数对标定板上的九个点进行识别。

该函数的作用是匹配标定板的模板图案，返回每个点的像素坐标以及定位误差。

4. 求解相机的外参通过对比标定板上的实际坐标和相机拍摄得到的像素坐标，使用Halcon中的calibrate_cameras函数来求解相机的外参。

该函数会返回相机的旋转矩阵和平移向量，即可确定相机在世界坐标系下的位置。

5. 验证标定结果最后，我们需要对标定结果进行验证，以确保标定精度达到要求。

通常可以使用Halcon中的project_3d_point函数将三维对象投影到图像上，并与实际拍摄的图像进行对比，来判断标定误差是否在可接受的范围内。

总结：九点标定原理是一种简单、快速、精度较高的标定方法，适用于大部分机器视觉应用。

在实际操作过程中，需要注意拍摄条件的稳定性、标定板的精度以及标定结果的验证等问题，以确保标定精度达到要求。

Halcon相机标定简介

Halcon相机标定简介相机标定简介⾸先镜头有畸变，也就是说照出的图像与实际不符产⽣了形变。

即使⼯业镜头也是有千分之⼏的畸变率的。

上个图告诉⼤家畸变这个图⾥，第⼀个图就是我们相机下的真实的形状，后边两个就是照出来有畸变的图⽚。

其次镜头与相机⽆论你的机械结构精度多⾼，也不容易或者说没办法将相机安装的特别正，那相机安装不正也是会导致误差的。

⼤家想知道具体数学模型的话可以搜⼀下相机标定的理论⽅⾯的知识，我侧重怎么做。

标定就是把上述两个东西转化成正常的。

⽆论是在图像测量或者机器视觉应⽤中，相机参数的标定都是⾮常关键的环节，其标定结果的精度及算法的稳定性直接影响相机⼯作产⽣结果的准确性。

深度说明1、相机标定参数介绍内参：确定摄像机从三维空间到⼆维空间的投影关系。

针孔相机（FA镜头相机）模型为6个参数（f,kSx,Sy,Cx,Cy）;远⼼镜头相机模型为5个参数（f,Sx,Sy,Cx,Cy）;线阵相机为11个参数（f,k,Sx,Sy,Cx,Cy,Width,Highth,Vx,Vy,Vz）。

其中：f为焦距；k表⽰径向畸变量级。

如果k为负值，畸变为桶形畸变，如果为正值，那么畸变为枕形畸变。

Sx,Sy是缩放⽐例因⼦。

对于相机（FA镜头）表⽰图像传感器⽔平和垂直⽅向上相邻像素之间的距离，初始值与真实值越接近计算速度越快。

对于远⼼摄像机模型，表⽰像素在世界坐标系中的尺⼨。

Cx,Cy是图像的主点，对于相机，这个点是投影中⼼在成像平⾯上的垂直投影，同时也是径向畸变的中⼼。

对于远⼼摄像机模型，只表⽰畸变的中⼼。

Vx,Vy,Vz：线阵相机必须与被拍摄物体之间有相对移动才能拍摄到⼀幅有⽤的图像。

这是运动向量。

Sx,Sy对于线阵相机是相邻像元的⽔平和垂直距离。

2、标定板详细介绍问题1：halcon是否只能使⽤halcon专⽤的标定板？halcon提供了简便、精准的标定算⼦与标定助⼿，这在实际使⽤中极⼤地⽅便了使⽤者在halcon中有两种标定⽅式：halcon⾃带例程中出现的，⽤halcon定义的标定板，如下图：⽤户⾃定义标定板，⽤户可以制作任何形状、形式的标定板，如下图：所以，halcon并⾮只能使⽤专⽤标定板，也可以使⽤⾃定义标定板就可以进⾏标定。

halcon 单目相机标定例程

HALCON是一个强大的机器视觉软件，它支持各种相机的标定。

单目相机标定的主要目的是完成像素坐标到世界坐标之间的转换。

此外，标定还能帮助我们进行畸变矫正和一维二维图像测量，因为相机成像后往往会产生畸变和缩放。

在HALCON中，你可以使用标定助手来完成单相机的标定。

具体的步骤如下：
1. 打开HALCON并新建一个程序。

2. 在程序编辑中输入算子gen_caltab，然后右击打开算子窗口，输入相关参数，点击确定。

这一步会生成两个文件，一个是后缀为.descr的标定板描述文件，另一个是标定板的图像文件。

3. 打开助手里的标定助手。

4. 进入到标定助手界面，更改描述文件、摄像机模型以及相机相关参数。

5. 点击标定选项卡，然后点击图像采集助手，会立刻弹出图像采集助手对话框（如果之前打开过图像采集助手，在这里就不会弹出），接下里进行相机的连接。

点击自动检测接口，可以选择halcon自带的接口或者是相机的接口。

通过以上步骤，你便可以使用HALCON对单目相机进行标定了。

请注意，这只是一个基本流程，实际操作可能需要根据你的具体需求和设备进行调整。

利用Halcon进行单目标定

利用Halcon进行单目标定楼主#更多•只看楼主倒序阅读发布于：2020-01-23 10:12摄像机标定之前，首先要确定相机和镜头的参数，参考对应说明书，查找IMAGING SOUR CE 31BU03相机的参数如下：分辨率1024*768；格式1/3’’；像素尺寸，水平4.65um，垂直4.65um；两个镜头是computar工业自动化镜头，其参数分别是：①焦距5mm，F1.4，尺寸1/2’’，②焦距12mm，F1.4，尺寸2/3’’。

相机和镜头参数作为标定过程中算子StartCa mPar的初值。

标定过程首先，创建标定数据模型，使用算子create_calib_data，实例中为create_calib_data ('cali bration_object', 1, 1, CalibDataID)，该算子是为了创建标定数据模型，即标定的数据将存放于CalibDataID中。

其次，设定摄像机的初始化参数，即第一段所提及。

算子为set_calib_data_cam_param (C alibDataID, 0, 'area_scan_division', StartCamPar)。

第三步，描述标定板，，这里标定板名称CaltabName有两种途径获取，使用算子set_calib_data_calib_object (CalibDataID, 0,CaltabName)。

一种途径是直接调用Halcon自带的描述文件（.descr），另一种是通过算子gen_caltab自制标定板，产生描述文件。

标定板描述文件中的标定板信息必须与标定过程中使用的标定板规格、尺寸一致。

第四步，开始标定。

其中又分为两部分，一是找到标定板，二是找到标定点及其位置。

使用算子为find_caltab (Image, Caltab, CaltabName, SizeGauss,MarkThresh, MinDiamMarks)和find_marks_and_pose (Image, Caltab,CaltabName, StartCamPar, StartThresh, Delta Thresh, MinThresh, Alpha,MinContLength, MaxDiamMarks, RCoord, CCoord, StartPose)。

基于HALCON的机器人视觉标定

基于HALCON的机器人视觉标定机器人视觉控制［2-2］是机器人领域的重要研究方向，也是当前的研究热点之一。

其系统按照摄像机与机器人的相对位置分为Eye-to- Hand系统和Eye-in-Hand系统。

Eye-to-Hand系统将摄像机固定安装于机器人本体之外。

随着工业化水平与科技的不断发展，劳动力成本增加，对定位装配的精度和自动化要求也越来越髙。

基于机器视觉技术的工业机器人定位［3-4］具有定位精度髙、自动化和智能化水平高、劳动力成本低等优点，因此在定位装配领域有着广泛的应用。

本文建立了机器人Eye-to-Hand系统，主要论述了一种基于HALCON 的摄像机内外部参数和手眼关系标定方法与其实验过程。

该标定方法具有操作简单，定位精度高等特点，适用于产品抓取定位。

1机器人视觉标定模型机器人视觉系统的标定其实是获取摄像机图像坐标系(ICS)与机器人坐标系(RCS)之间转换关系的过程，在标定机器人视觉系统(Eye-to-Hand)之前，首先要对摄像机进行标定。

通常摄像机镜头会存在径向、切向和偏心等畸变，因此需要选择合适的畸变模型对摄像机进行标定。

工业镜头的畸变主要为径向畸变，为线性畸变模型；非线性模型畸变包括径向、切向和偏心等畸变。

对于工业镜头，使用非线性畸变模型往往不能提髙其标定精度，而且还会造成求解的不稳定［5- 6］；采用线性畸变模型，可以使标定精度提髙一个数量级，与非线性畸变模型相比标定精度差别不大。

因此本文在论述中釆用线性畸变模型来标定机器人视觉系统，其标定模型如图2所示。

图1中，(Oc, Xc, Yc, Zc)为摄像机坐标系(CCS), Oc即为摄像机的投影中心，z轴与摄像机的主光轴重合；(Ow, Xw, Yw, Zw) 为机器人坐标系(世界坐标系WCS); (Oi, Xi, Yi)为成像平面坐标系(IPCS)； (Ou, Xu, Yu)为图像坐标系(ICS)o空间一点P在CCS 下的坐标为P (xc, yc, zc)；在WCS下的坐标为P (xw, yw, zw)。

halcon单相机标定详细说明

相机标定1 相机标定基本原理1.1 相机成像模型目前大多数相机模型都是基于针孔成像原理建立的，因为针孔成像原理简单，并且能满足建模的要求。

除此之外还有基于应用歪斜光线追踪法和近轴光线追踪法的成像模型[1]。

针孔成像虽然已经展示出了相机的成像原理，但是由于针孔成像是理想的物理模型，没有考虑相机本身的尺寸、镜头与相机轴心的偏斜等因素的影响，因此精度很低，不能满足工业机器视觉的要求。

为了使相机模型能高精度的反应相机的实际成像过程，需要再针孔成像模型的基础上考虑镜头畸变等的因素。

图1 针孔成像基于针孔成像原理建立的相机的成像模型，如下图所示。

在相机的成像模型中，包含有几个坐标系分别是世界坐标系、相机坐标系、图像坐标系，相机的成像过程的数学模型就是目标点在这几个坐标系中的转化过程。

图2 针孔成像模型（1）世界坐标系(X w,Y w,Z w)，就是现实坐标系，是实际物体在现实世界中的数学描述，是一个三维的坐标空间。

（2）摄像机坐标系（X c, Y c），以针孔相机模型的聚焦中心为原点，以摄像机光学轴线为Z c轴（3）图像坐标系：分为图像像素坐标系和图像物理坐标系为了便于数学描述将图像平面移动到针孔与世界坐标系之间。

如下图所示。

图3 将相机平面移至针孔与目标物体之间后的模型1.2 坐标系间转换从世界坐标系到相机坐标系：P(X c ，Y c ，Z c )=R(α，β，γ)∗P(X w ，Y w ，Z w )+T每一个世界坐标的对象都可以通过旋转和平移转移到相机坐标系上。

将目标点旋转θ角度，等价于将坐标系方向旋转θ。

如下图所示，是二维坐标的旋转变换，对于三维坐标而言，旋转中绕某一个轴旋转，原理实际与二维坐标旋转相同。

如果，世界坐标分别绕X ，Y 和Z 轴旋转α，β，γ，那么旋转矩阵分别为R (α)，R (β)，R (γ)图4 坐标旋转原理R (α)=[1000cosα−sinα0sinαcosα] （1-1） R (β)=[cosβ0sinβ010−sinβ0cosβ] （1-2）R (γ)=[cosγsinγ0−sinγcosγ0001] （1-3）总的旋转矩阵就是三者的乘积：R(α，β，γ)=R (α)∗R (β)∗R(γ)平移矩阵T =(t x ，t y ，t z )，t x ，t y ，t z 是世界坐标系原点与摄相机坐标系原点之间的差值。

Halcon 标定板制作方法

Halcon 标定板制作方法
•只看楼主倒序阅读发布于：2013-07-23 08:32
一、Halcon标定板标准文件制作
利用Halcon软件自制标定板。

程序命令：gen_caltab
该命令可以制作所需的标定板参数文件Caltab.descr和标定板图像文件Caltab.ps。

按确认后生成的命令gen_caltab (9, 9, 0.015, 0.5, 'caltab.descr', 'caltab.ps')
Caltab.ps文件可以用Photoshop打开。

图片如附录
图像尺寸的计算方式：按上述文件参数为标定板的点阵式9*9的，每个点之间的间距是
0.015米，原点直径与每个点之间距离的比值为0.5。

最后两个文件时输出，可以通过后面的文件夹符号来改变存储位置。

或者用./’caltab.descr’的方式存在当前目录下。

标定板黑边外延到黑边外延的距离计算式为：（Xnum+1）*MarkDist*1000
本文参数导出的标定板尺寸为（9+1）*0.015*1000=150mm 所以我们标定板为
150mm*150mm的。

但是算上白边的整个宽度为（Xnum+1）*MarkDist*1000*(1+0.0201)
图片：111.jpg。

Halcon学习（十八）如何制作标定板

Halcon学习（十八）如何制作标定板下面我具体介绍一下，如何制作halcon的标准标定板方法一：用halcon软件自动生成的.ps文件来制作标定板。

这个也是最简单有效的方法。

打开halcon 的HDevelop软件，调用算子：gen_caltab( : : XNum,YNum,MarkDist,DiameterRatio,CalTab DescrFile,CalTabPSFile : )XNum每行黑色标志圆点的数量。

YNum每列黑色标志圆点的数量。

MarkDist两个就近黑色圆点中心之间的距离。

DiameterRatio黑色圆点半径与圆点中心距离的比值。

CalTabDescrFile标定板描述文件的文件路径（.descr）。

CalTabPSFile标定板图像文件的文件路径（.ps），如图1然后复位（F2），点击运行（F5）通过软件Gsview打开，按1:1比例打印，OK！备注一个30*30的标准标定板的halcon源代码。

gen_caltab(7,7,0.00375,0.5,'F:/halcon程序/gencaltab/30_30.descr','F:/halcon程序/gencaltab/40_40.ps')规格的标定板的规格黑色圆点行数： 7黑色圆点列数： 7外边框长度： 30mm*30mm内边框长度： 28.125mm*28.125mm 即：黑色边框线宽为一个圆点半径（0.9375）黑色圆点半径： 0.9375mm圆点中心间距： 3.75mm裁剪宽度： 30.75mm*30.75mm 即：由黑色边框向外延伸0.375mm边角：由黑色外边框向内缩进一个中心边距的长度方法二：用halcon软件自动生成的.descr文件来制作标定板。

打开halcon 的HDevelop软件，调用算子：gen_caltab生成一个.descr的文件，用写字板打开（注意要用写字板，记事本打开会有一些数据不可见，一般windowsXP在C:\Program Files\Windows NT\Accessories就有写字板软件wordpad.exe）打开后的文件基本如下：以40*40为例：# Plate Description Version 2# HALCON Version 10.0 -- Mon Dec 19 11:08:07 2011# Description of the standard calibration plate 标准标定板的描述# used for the CCD camera calibration in HALCON# (generated by gen_caltab) （由）gen_caltab 算子生成### 7 rows x 7 columns 7行*7列# Width, height of calibration plate [meter]: 0.04, 0.04标定板的宽和高：0.04米，0.04米# Distance between mark centers [meter]: 0.005标志圆点中心间距：0.005米# Number of marks in y-dimension (rows)r 7Y方向标志圆点的数量。

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w 0.0001875
#线宽0.0001875m，画图的时候需要设置cad画图的精度，如果以mm为单位则精度就是
#：0.0000，以描述内容中精度最大的数字为准
# calibration marks: x y radius [meter]
#标定标记（圆点：画圆，然后填充）：x坐标值 y坐标值半径【单位：米】
# calibration marks at y = -0.00075 m
-0.00225 -0.00075 0.0001875
-0.0015 -0.00075 0.0001875
-0.00075 -0.00075 0.0001875
0 -0.00075 0.0001875
0.00075 -0.00075 0.0001875
r 7
#7行
# Number of marks in x-dimension (columns)
#x轴上圆点的数目，注意这里的x轴正方向是水平向右的（列数）
c 7
#7列
# offset of coordinate system in z-dimension [meter] (optional):
0 -0.00225 0.0001875
0.00075 -0.00225 0.0001875
0.0015 -0.00225 0.0001875
பைடு நூலகம்0.00225 -0.00225 0.0001875
# calibration marks at y = -0.0015 m
-0.00225 -0.0015 0.0001875
0.0015 -0.00075 0.0001875
0.00225 -0.00075 0.0001875
# calibration marks at y = 0 m
-0.00225 0 0.0001875
-0.0015 0 0.0001875
-0.00075 0 0.0001875
0 0 0.0001875
-0.0015 -0.0015 0.0001875
-0.00075 -0.0015 0.0001875
0 -0.0015 0.0001875
0.00075 -0.0015 0.0001875
0.0015 -0.0015 0.0001875
0.00225 -0.0015 0.0001875
# calibration marks at y = 0.00225 m
-0.00225 0.00225 0.0001875
-0.0015 0.00225 0.0001875
-0.00075 0.00225 0.0001875
0 0.00225 0.0001875
0.00075 0.00225 0.0001875
0.00075 0 0.0001875
0.0015 0 0.0001875
0.00225 0 0.0001875
# calibration marks at y = 0.00075 m
-0.00225 0.00075 0.0001875
-0.0015 0.00075 0.0001875
6.制作标定板粘贴板。
可用有机玻璃，裁剪成与上述描述内容中标定板的边界尺寸大小的形状。然后将标定板用双面胶或者固体胶粘贴上去即可。
7.由于无法上传图片，自己制作的标定板就无法让大家看到了。
#坐标系在z轴方向上的偏移【单位：米】（可选）：
z 0
#z轴偏移为0，即在z轴上不偏移，图像位于xy平面上
# Rectangular border (rim and black ) of calibration plate
#标定板的矩形边框（边界和黑框）
# rim of the calibration plate (min x, max y, max x, min y) [meter]:
# (optional):
#通过两转角点创建拐角标记(x,y, x,y）【单位：米】（可选）
t -0.003 -0.00225 -0.00225 -0.003
#一般是在图形的左上角在cad里通过不修剪倒角创建的
# width of the black [meter]:
#黑框的线宽【单位：米】
-0.00225 0.0015 0.0001875
-0.0015 0.0015 0.0001875
-0.00075 0.0015 0.0001875
0 0.0015 0.0001875
0.00075 0.0015 0.0001875
0.0015 0.0015 0.0001875
0.00225 0.0015 0.0001875
# calibration marks at y = -0.00225 m
#在y=-0.00225这一行上的7个圆点的坐标和半径，后面依次类推
-0.00225 -0.00225 0.0001875
-0.0015 -0.00225 0.0001875
-0.00075 -0.00225 0.0001875
#标定板边界（x轴最小值，y轴最大值，x轴最大值，y轴最小值）【单位：米】，制作
#标定板的时候，按照此线裁剪
o -0.003075 0.003075 0.003075 -0.003075
# outer border of the black (min x, max y, max x, min y)[meter]:
#标定板的宽与高【单位：米】：0.006,0.006
# Distance between mark centers [meter]: 0.00075
#各个圆点中心之间的距离【单位：米】：0.00075
# Number of marks in y-dimension (rows)
#y轴上圆点的数目，注意这里的y轴的正方向是竖直向下的（行数）
-0.00075 0.00075 0.0001875
0 0.00075 0.0001875
0.00075 0.00075 0.0001875
0.0015 0.00075 0.0001875
0.00225 0.00075 0.0001875
# calibration marks at y = 0.0015 m
halcon中标准标定板的自制方法
1.找到halcon标定板描述文件（后缀名是.descr），目录是：D:\Program Files\MVTec\HALCON-10.0\calib（具体的视个人安装位置所定）。
2.用“写字板”打开所需规格的标定板描述文件，这里强调一下：用“写字板”打开文件可以很清晰的看到里面描述的内容，如果用记事本打开的话，很混乱而且又很多字符无法识别。我这里需要制作6mm×6mm的标定板。
3.打开“caltab_6mm.descr”文件，内容如下（中文部分为我所翻译，如果错误敬请指正）：
# Plate Deion Version 2
# HALCON Version 7.1 -- Fri Jul 22 16:25:19 2005
# Deion of the standard calibration plate
0.0015 0.00225 0.0001875
0.00225 0.00225 0.0001875
4.用cad画标定板。
打开cad首先设置绘图精度，然后绘制图形界限，再依次画出如上所述标定板。至于绘图的方法，各异，偏移，阵列很容易就画出来了。
5.打印标定板。
打印机的精度会影响标定板的精度，特别是标定板的尺寸非常小的时候，打印出来的圆点可能不是圆形的。打印时候按照1:1打印。
# used for the CCD camera calibration in HALCON
# (generated by gen_caltab)
#
#
# 7 rows x 7 columns
#7行×7列
# Width, height of calibration plate [meter]: 0.006, 0.006
#黑框的外轮廓（x轴最小值，y轴最大值，x轴最大值，y轴最小值）【单位：米】，标
#定的时候，首先检测此线
i -0.003 0.003 0.003 -0.003
# triangular corner mark given by two corner points (x,y, x,y) [meter]