多相机对位

## 多相机对位

来料和贴合位置均不固定，一般由上下两相机进行双平面对位纠偏。一般应用于当物料过大导致相机无法拍到提取目的特征点时，选用多个相机进行对位。

## 使用场景
机器视觉对位是指利用机器视觉系统（相机、镜头、光源、图像处理软件）来精确识别、测量目标物体（工件）的位置和角度（姿态），并将其引导、调整或对齐到预设的期望位置和角度的过程。其核心目标是消除位置和角度偏差，实现高精度的定位和装配。
简单来说，就是视觉系统告诉控制系统：目标现在在这里（坐标X, Y, 角度θ），和它应该在的位置（目标坐标X0, Y0, 角度θ0）差了（ΔX, ΔY, Δθ），请移动这么多来对准。
对位一般在对齐两个平面上的物体上使用，常用在贴膜贴标。需要两个相机拍到的信息相互转换的情况。

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#### 对位和纠偏的区别
相比纠偏，对位是两个平面，同时需要一个映射将两个平面转换为一个平面上。

对位：

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纠偏：

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## 模块原理

多相机对位流程是由多对相机组成，将一边相机的图像数据通过映射转移到做标定的相机下，然后进行一个纠偏的计算。即，都转换成机械点后计算位移补偿。所以对位前需要提前做好标定和映射。
多相机对位只有多点的形式，每个相机获取一个点，同时每个相机都做好和机械设备的标定。注意输入标定和映射的顺序需要与出发点的顺序相同。（标定组/映射组顺序是标定引用的顺序，标定小于相机个数时会运行失败。）
多相机对位的出发点是做标定的相机，到达点是只有映射的相机。

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机械模型分为带角度的XYR和不带角度的XY类型。两种对位的计算方式是不同的。带角度的对位要求输入的标定数据也是带角度的XYR类型。不带角度的对位则对标定没有要求。
对位方式分为三种，点对，点加角度和点加直线。其中点对用的是分解的算法。点加角度和点加直线用的是同一种算法，直线输入会将直线的角度提出带入点加角度的算法去计算结果。
### 补偿量
补偿量在带角度R的机械模型时，补偿的R会影响XY的值。（即，只补偿R的情况下，机械手抓取工件的位置XY不会变，但机械实际坐标XY会为了补偿旋转，计算少量变化。）补偿量会在最后一次对位结束，加到结果中。如果此次对位没有结束，需要继续对位，则结果输出不会添加补偿。补偿量不会影响纠偏的对位完成精度的判断。

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相机出发拍照姿态：机械吸取工件（贴膜对位时为膜）拍照时的固定位置，一般是下相机的拍照位置。当机械类型带有角度R时，拍照位对结果有很大影响。
对位精度为机械精度，当对位输出小于对位精度时，对位成功。否者如果对位次数小于既定次数，则会输出错误代码1，并继续进行对位。
机械范围为机械的可运动范围，当输出的实际坐标超出范围时，会输出错误代码5。
## 使用方法

### 前后序模块

相机采图，有特征匹配，圆形提取用来获取用于对位的点或角度。（优化特征匹配是用于给圆形提取提供位置修正的。）
出发相机和到达相机分别获取出发图像点和到达图像点。每个相机获取一个点，当一个相机获取多个点时，**标定引用**映射引用需要重复引用标定。
最后将获取的数据都汇总到多相机对位，转换为机械点进行对位计算。

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## 参数配置说明
【相机个数】用于对位的相机总个数。
#### 高级参数
【拍照示教姿态】示教过程中相机能拍到物料时的机械末端坐标。
【对位精度】机械坐标，对位需要达到精度范围。
【纠偏次数】进行对位允许的最大次数。若对位结果未达到对位精度且仍在机械行程范围内，则继续对位，直至纠偏次数。
【机械行程】机械手允许的行程范围。
【补偿量】机械坐标，在机械坐标系中进行补偿。点击订阅时，可通过端口引入补偿量。
【参考图像】在处理过程中用作参照的图像。

## 输出说明

![](/media/202601/2026-01-16_105935_7345630.5236863987086854.png)
多此累计偏移为当最大对位次数不为1时，多次对位累计相加的结果。为机械的对位位移总和（会添加补偿）。
输出有抓取姿态和偏移姿态两组。抓取姿态为机械手的实际抓取姿态，也是【机械行程】的判断范围。偏移姿态为机械手相对与示教位置的偏移，不判断机械行程。
| 特征   | 抓取姿态       | 偏移姿态              |
|------|------------|-------------------|
| 坐标类型 | 绝对坐标(GPS式) | 相对坐标(参照物式)        |
| 安全检测 | 全面检查机械行程   | 不检查范围             |
| 主要作用 | 最终执行位置     | 位置微调              |
| 类比   | 详细收货地址     | "在你左前方"           |
| 依赖关系 | 绝对坐标(GPS式) | 包含示教坐标+偏移量仅基于示教坐标 |
## 注意事项
1. 映射引用时的正运算是，映射时的出发相机点到到达相机点。但在整合的双相机对位和多相机对位里面的映射使用的时逆运算，即，会将到达相机上的点通过映射转换为出发相机上的点，然后使用出发相机的标定进行转换。如果实际模型需要映射的正运算则需要用户自己搭流程，使用机械点对位进行计算。

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## 问题查找
1. 当对位不准确时，关注特征匹配模块是否获取准确图像。
2. 如果还无法稳定纠偏，需要测试标定和映射的准确度。
（标定映射问题测试方式：
改变取料拍照位置2mm，观察结果输出是否偏移2mm。此情况下结果不对说明是标定错误。
改变贴合拍照位置2mm，观察结果输出是否偏移2mm。此情况下结果不对说明是映射错误。）
3. 如果存在偏移角度变大，会导致xy不准情况，可能时标定旋转中心计算错误导致，尝试重新标定，修改标定方式，提高旋转中心的计算（添加标定校验或使用长半径标定模块）。
4. 如果在视野中心纠偏准确视野四周会有xy偏差情况，考虑图像畸变（使用图像畸变矫正模块），或者标定比例尺计算错误（使用标定校准模块）。

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