刘 幸，张爱军*，曹小兵

(1.南京理工大学 机械工程学院，江苏 南京 210000；2.无锡职业技术学院 控制技术学院，江苏 无锡 214121)

0 引 言

基于视觉的测量技术是通过相机获取图像，来实现对工件尺寸或空间位姿进行测量的技术[1]，具有非接触、精度高、实时性强等优点[2-3]。其中的视觉对准技术可实现相机平面与工件平面平行，两者平行后可获取无形变的工件图像，以用于图像处理。目前常见的实现视觉对准的方法有基于PNP(Perspective N Points)的位姿校正方式[4]、基于陀螺仪和激光靶标方式[5]等。该技术在喷涂、钻孔、抓取等领域应用广泛，研究该技术具有重要意义[6]。

针对视觉对准技术，很多学者都对此进行了大量研究。王中宇等学者[7]对传统PNP位姿求解方法进行改进，根据工件上共面4个特征点之间位置关系，结合特征点的空间坐标和像素坐标求解出物体相对于相机的初始位姿，再利用优化算法求解出了最佳位姿，该方法在求解精度和抗噪能力上都优于传统的EPNP算法、两点一线算法和P3P算法。雷金周等人[8]通过特制的手眼标定板求解工业机器人末端执行器与单目相机之间的手眼关系，并获得了工件对准时的基准位姿，再利用PNP原理迭代调整机器人末端位姿从而实现了机械臂末端的对准轴与工件目标的精确对准，实验表明该方法对准精度在0.2°以内。高学海等学者[9]基于单目相机和激光测距仪提出了一种空间矩形平面的位姿测量算法，该算法根据矩形物体4个顶点的图像坐标、激光点的图像坐标和激光测距结果，即能计算出相机坐标系下物体的位姿，模拟实验表明该算法的有效性和可行性。……