(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210594408.0 (22)申请日 2022.05.27 (71)申请人 河南职业 技术学院 地址 450000 河南省郑州市平安大道 210号 (72)发明人 张艳　魏晓娟　毛颖颖　李娜　 卢春光　 (74)专利代理 机构 郑州芝麻知识产权代理事务 所(普通合伙) 41173 专利代理师 张丹丹 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 19/02(2006.01) (54)发明名称 一种机器人舵机角度校准方法 (57)摘要 本发明涉及一种机器人舵机角度校准方法， 属于计算机视觉技术领域， 该方法步骤包括： 利 用随舵机同步转动的摄像装置拍摄正对参照物 的旋转前图像和相对参照物转动的旋转后图像； 将旋转前图像和旋转后图像中参照物区域各角 点进行匹配计算出参照物区域各角点形变程度 总和， 计算出参照物区域各角点移动距离的均 值； 将参照物区域各角点形变程度总和、 参照物 区域占比变化 以及参照物区域边缘形变程度相 加作为参照物区域整体形变程度； 根据参照物区 域整体形变程度确定舵机的实际旋转角度； 根据 舵机实际旋转角度与预设旋转角度之间的差值 对舵机进行校准； 本发明通过摄像装置拍摄的两 张图像对舵机进行校准， 校准过程简单同时校准 效率高。 权利要求书3页 说明书8页 附图4页 CN 114872048 A 2022.08.09 CN 114872048 A 1.一种机器人 舵机角度校准方法， 其特 征在于， 该 方法包括： 利用随舵机同步转动的摄像装置， 获取摄像装置正对参照物的旋转前图像和摄像装置 相对参照物转动的旋转后图像； 将所述旋转前图像和所述旋转后图像中参照物区域各角点进行匹配， 根据参照物区域 各角点到参照物 区域质心向量计算出参照物区域各角点形变程度序列和 参照物区域各角 点形变程度总和； 根据所述旋转前图像和所述旋转后图像中参照物区域各角点的位置坐标和所述参照 物区域各角点形变程度计算出参照物区域各角点移动距离的均值； 根据所述旋转前图像中参照物区域像素点个数占比和所述旋转后图像中参照物区域 像素点个数占比确定参照物区域占比变化； 将所述旋转前图像和所述旋转后图像中参照物区域边缘进行直线拟合并匹配， 根据参 照物区域 边缘所在直线斜 率的变化确定参照物区域 边缘形变程度； 将所述参照物区域各角点形变程度总和、 所述参照物区域占比变化以及所述参照物区 域边缘形变程度相加作为 参照物区域整体形变程度； 根据所述参照物区域各角点移动距离的均值、 所述参照物区域整体形变程度以及摄像 装置与参照物之间初始 距离确定舵机的实际旋转角度； 计算出舵机的所述实际旋转角度与 预设旋转角度之间的差值， 根据所述差值对舵机进 行校准。 2.根据权利要求1所述的一种机器人舵机角度校准方法， 其特征在于， 所述根据参照物 区域各角点到参照物区域质心向量计算出参照物区域各角点形变程度序列和 参照物区域 各角点形变程度总和， 包括： 获取由所述旋转前图像中参照物区域各角点到参照物区域质心的第一向量组成的第 一向量序列； 获取由所述旋转后图像中参照物区域各角点到参照物区域质心的第二向量组成的第 二向量序列； 计算所述第 一向量序列与 所述第二向量序列中对应向量差值的第 一绝对值， 由获得的 所有的第一 绝对值组成参照物区域各角点形变程度 序列； 将所述参照物区域各角点形变程度 序列的和值作为 参照物区域各角点形变程度总和。 3.根据权利要求1所述的一种机器人舵机角度校准方法， 其特征在于， 所述根据 所述旋 转前图像和所述旋转后图像中参照物区域各角点的位置坐标和所述参照物区域各角点形 变程度计算出参照物区域各角点移动距离的均值， 包括： 获取所述旋转前图像中参照物区域各角点在旋转前图像中的第一 坐标； 获取所述旋转后图像中参照物区域各角点在旋转后图像中的第二 坐标； 根据所述第一 坐标和所述第二 坐标计算出参照物区域各角点的移动距离； 由获得的所有的移动距离数值组成参照物区域各角点移动距离集 合； 获得所述参照物区域各角点形变程度占所述参照物区域各角点形变程度总和的比值， 将获得的每 个比值分别作为 参照物区域各角点移动距离的权 重； 根据所述参照物区域各角点移动距离集合和所述参照物区域各角点移动距离的权重 计算出参照物区域各角点移动距离的均值。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114872048 A 24.根据权利要求1所述的一种机器人舵机角度校准方法， 其特征在于， 所述根据 所述旋 转前图像中参照物区域像素点个数占比和所述旋转后图像中参照物区域像素点个数占比 确定参照物区域占比变化， 包括： 计算出旋转前图像中参照物区域像素点个数占旋转前图像中像素点总个数的比值， 并 将该比值记作第一占比； 计算出旋转后图像中参照物区域像素点个数占旋转后图像中像素点总个数的比值， 并 将该比值记作第二占比； 将所述第二占比和所述第一占比差值的绝对值作为 参照物区域占比变化。 5.根据权利要求1所述的一种机器人舵机角度校准方法， 其特征在于， 所述将所述旋转 前图像和所述旋转后图像中参照物区域边缘进 行直线拟合并匹配， 根据参照物区域边缘所 在直线斜 率的变化确定参照物区域 边缘形变程度， 包括： 对所述旋转前图像中参照物区域 边缘进行直线拟合得到多条旋转前边 缘直线； 对所述旋转后图像中参照物区域 边缘进行直线拟合得到多条旋转后边 缘直线； 将所述多条旋转前边缘直线和所述多条旋转后边缘直线进行匹配获得参照物区域各 边缘所对应的旋转前边 缘直线和旋转后边 缘直线； 根据所述参照物区域各边缘所对应的旋转前边缘直线和旋转后边缘直线斜率的变化 确定参照物区域 边缘形变程度。 6.根据权利要求1所述的一种机器人舵机角度校准方法， 其特征在于， 所述根据 所述参 照物区域各角点移动距离的均值、 所述参照物区域整体形变程度以及摄像装置与参照物之 间初始距离确定舵机的实际旋转角度， 包括： 根据所述参照物区域各角点移动距离的均值和所述参照物区域整体形变程度计算出 参照物区域的实际移动距离； 根据所述参照物区域的实 际移动距离和摄像装置与参照物之间初始距离确定舵机的 实际旋转角度。 7.根据权利要求3所述的一种机器人舵机角度校准方法， 其特征在于， 所述根据 所述参 照物区域各角点移动距离集合和所述参照物区域各角点移动距离的权重计算出参照物区 域各角点移动距离的均值， 包括： 获取参照物区域中每 个角点的所述移动距离和该角点所对应的所述移动距离的权 重； 将参照物区域中每个角点的所述移动距离和该角点所对应的所述移动距离的权重相 乘得到每 个角点的加权后移动距离； 将参照物区域中全部角点的所述加权后移动距离相加得到参照物区域中全部角点的 加权后移动距离总和； 将参照物区域中全部角点的所述加权后移动距离总和除以参照物区域中全部角点总 数得到参照物区域各角点移动距离的均值。 8.根据权利要求5所述的一种机器人舵机角度校准方法， 其特征在于， 所述根据 所述参 照物区域各边缘所对应的旋转前边缘直线和旋转后边缘直线斜率的变化确定参照物区域 边缘形变程度， 包括： 计算出所述参照物区域各边缘所对应的旋转前边缘直线和旋转后边缘直线斜率的变 化差值， 记作边 缘直线斜率变化差值；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114872048 A 3