相机标定与手眼标定小记

机械臂相机标定以及手眼标定

总结一下机械臂相机标定以及手眼标定的相关知识
想让机械臂知道操作台上的东西在他的哪个位置，并成功抓起，标定步骤很重要，我理解要实现这个过程可以分为两部分：相机标定和手眼标定，相机标定的目的主要是为了获得相机的内参矩阵以及畸变系数，手眼标定主要是获得相机与机械臂基座的映射关系。

相机标定

• 相机标定原理

  • 基本坐标系—像素坐标系、成像平面坐标系、相机坐标系、世界坐标系

    【注】之后会用到棋盘进行标定，这里的世界坐标系是指棋盘面上的坐标系统，其实跟实际的世界坐标系还是有差异的，在下面手眼标定章节的图中，我觉得更恰当一点的世界坐标系是机械臂基座的坐标系统，机械臂末端执行器，被抓取物体像素坐标都统一成机械臂基座中的坐标，在相机标定部分，我姑且就把棋盘面上的坐标系当作世界坐标系

  • 先简单介绍一下为什么要知道这四个坐标系。这些坐标系之间都有一定的转换关系，当这些转换关系都已知之后，就可以得到世界坐标（棋盘上的点）和像素坐标（比如对一张图片进行目标检测得出的目标点）之间的关系，不严谨的说像素坐标就等于世界坐标左乘外参矩阵再左乘内参矩阵得到（之所以不严谨后边会解释）

    • 内参矩阵只跟相机有关，如果相机的焦距以及镜头等不发生改变，理论上是不会发生变化，得到内参也是相机标定的主要目的。
    • 外参矩阵是表示一种空间上的位置关系，是世界坐标系（棋盘面）在相机坐标系下的位姿，当两个坐标系相对位置发生变化时，外参矩阵也会随着改变。