OpenCv 九点标定不准确的问题

OpenCv 九点标定不准确的问题

1，物理条件

如图所示，X Y 为分离轴，相机固定在X轴上，载台固定在Y轴上，产品放在载台上，产品对角上有mark点，用相机识别mark点，获取mark点的像素坐标和轴的xy坐标，数据如下：

std::vector<cv::Point2f> camera;std::vector<cv::Point2f> robot;camera.push_back(cv::Point2f(153.5 , 781.5));camera.push_back(cv::Point2f(580.5 , 783.5));camera.push_back(cv::Point2f(1006.5 , 784.5));camera.push_back(cv::Point2f(153.5 , 436.5));camera.push_back(cv::Point2f(581.5 , 435.5 ));camera.push_back(cv::Point2f(1008.5 , 438.5));camera.push_back(cv::Point2f(154.5 , 90.5));camera.push_back(cv::Point2f(581.5 , 89.5));camera.push_back(cv::Point2f(1008.5 , 91.5));robot.push_back(cv::Point2f(552348 , 541607));robot.push_back(cv::Point2f(555548 , 541607));robot.push_back(cv::Point2f(558748 , 541607));robot.push_back(cv::Point2f(552348 , 544207));robot.push_back(cv::Point2f(555548 , 544207));robot.push_back(cv::Point2f(558748 , 544207));robot.push_back(cv::Point2f( 552348 , 546807));robot.push_back(cv::Point2f( 555548 , 546807 ));robot.push_back(cv::Point2f(558748 , 546807));

 用Opencv放射变换计算出两个坐标对应的矩阵关系M

cv::Mat matrix = cv::estimateAffinePartial2D(camera,robot);A = matrix.ptr<double>(0)[0];B = matrix.ptr<double>(0)[1];C = matrix.ptr<double>(0)[2];D = matrix.ptr<double>(1)[0];E = matrix.ptr<double>(1)[1];F = matrix.ptr<double>(1)[2];

那么连个坐标系之间的映射关系如下：

QPair<float, float> MainWindow::getRobotPosition(float x, float y)
{QPair<float,float> pair;pair.first = (A*x) + B* y + C;pair.second = (D*x) + E* y + F;return pair;
}

为了验证M是否正确，我们常用的做法是将camera集合里面的坐标带入到公式中 计算出机械坐标，然后跟实际的机械坐标相减，看看差值的范围

    qDebug()<<"["<<getRobotPosition(153.5 , 781.5).first - robot.at(0).x<< "  , "<<getRobotPosition(153.5 , 781.5).second - robot.at(0).y<<"]";qDebug()<<"["<<getRobotPosition(580.5 , 783.5).first - robot.at(1).x<< "  , "<<getRobotPosition(580.5 , 783.5).second - robot.at(1).y<<"]";;qDebug()<<"["<<getRobotPosition(1006.5 , 784.5).first - robot.at(2).x<< " , "<<getRobotPosition(1006.5 , 784.5).second - robot.at(2).y<<"]";;qDebug()<<"["<<getRobotPosition(153.5 , 436.5).first - robot.at(3).x<< " , "<<getRobotPosition(153.5 , 436.5).second - robot.at(3).y<<"]";;qDebug()<<"["<<getRobotPosition(581.5 , 435.5 ).first - robot.at(4).x<< "  , "<<getRobotPosition(581.5 , 435.5 ).second - robot.at(4).y<<"]";;qDebug()<<"["<<getRobotPosition(1008.5 , 438.5).first - robot.at(5).x<< "  , "<<getRobotPosition(1008.5 , 438.5).second - robot.at(5).y<<"]";;qDebug()<<"["<<getRobotPosition(154.5 , 90.5).first - robot.at(6).x<< " , "<<getRobotPosition(154.5 , 90.5).second - robot.at(6).y<<"]";;qDebug()<<"["<<getRobotPosition(581.5 , 89.5).first - robot.at(7).x<< " , "<<getRobotPosition(581.5 , 89.5).second - robot.at(7).y<<"]";;qDebug()<<"["<<getRobotPosition(1008.5 , 91.5).first - robot.at(8).x<< " , "<<getRobotPosition(1008.5 , 91.5).second - robot.at(8).y<<"]";;

到这地方发现，偏差极其的大,大到完全无法接受

[ 5075.56   ,  6283.69 ]
[ 2555.38   ,  3149.38 ]
[ 26.25  ,  20.9375 ]
[ 2540.69  ,  3146.31 ]
[ 0   ,  0 ]
[ -2512.88   ,  -3132.69 ]
[ 0  ,  0 ]
[ -2542.25  ,  -3138.94 ]
[ -5062.44  ,  -6273.19 ]

到这里我一直怀疑是不是 获取Mark点中心坐标的时候计算错了？但仔细检查了后发现没有，于是想到用Halcon验证一下：

 发现算出的矩阵M和Opencv算出来的完全不一样，带入M  计算差值：

[ 1.625   ,  5.0625 ]
[ 1.625   ,  -2.4375 ]
[ -5.875  ,  -2.4375 ]
[ -3.375  ,  -4.9375 ]
[ 4.125   ,  10.0625 ]
[ 4.125   ,  -4.9375 ]
[ -0.875  ,  -7.5 ]
[ -0.875  ,  7.5625 ]
[ -0.875  ,  0 ]

最大偏差在10个脉冲之类（我一个脉冲 1um）完全可以接受。

不知道这是为什么