原标题：相机与机械手的标定解析(眼在手外)

在机器视觉领域，相机配合机械手引导是一个非常广泛的解决方案。可用应用于贴标，对位，抓取等等。今天我们就来一起讨论讨论相关的知识要点。

对于从事视觉的人员来说，如果对机械手没有一定了解的话，对于标定这件事，还是挺难的。所以为了更好的让大家理解，中途我会穿插一些机械手的知识点来讲。

不管是单相机还是多相机，基本都是相机在机械手上（眼在手上）和相机在机械手外（眼在手外）的组合方式。

首先，我们先说说眼在手外。眼在手外也分两种情况：相机朝下，相机朝上。

首先来明确一下，标定到底标的是什么？在实际操作中，我们需要注意什么。

其实标定的常规操作就是9 点标定（当然也可以5点标定），主要是将相机的像素坐标与其对应的机械手坐标进行矩阵求解。在这里有一个很关键的问题点，那就是与其对应的机械手坐标到底是什么坐标，因为这个会直接影响到引导计算的问题。所以我们一般强调使用机械手的基座标。

下面我们来讲解相机朝上的整个标定流程（以epson 四轴为例）：

1. 将机械手移动到相机视野里，在相机视野里寻找机械手夹爪上的一个点，或者是产品的一个特征。

如图：

2. 移动机械手将特征点移动到FOV 的中心位置，记录此时机械手的tool0坐标系x0y0。

3. 机械手以tool0 坐标系旋转180度（角度越大越好，太小会有误差，当然最大不会超过180度），此时抓取的特征有可能移出视野。不过没有关系，我们通过移动机械手的xy，再将抓取的特征中心再次与FOV中心重合。记录此时机械手的tool0坐标系x1y1。

4. 将x0y0,x1y1 带入机械手EPSON RC+ 7.0软件，新建tool1坐标系。

这一步很重要，为什么需要建立tool1 ，就是为了我们可以实时知道特征点的中心在机械手基座标的位置。可以这样理解，基座标是不会变的（安装以后）。而机械手在基座标里，我们是实时知道的，所以就是我们通过机械手的已知坐标，来求取特征点中心对应的机械手坐标。（有点绕，如果能完全理解。标定这块就会少走许多弯路）

如上图：当你切换tool坐标系时，机械手的XY是会发生变化的。比如说当你切换到上面步骤的tool1坐标系时，此时xy代表的是特征点中心在基座标中的xy坐标值。而后续我们标定所需要的就是这个坐标。（相关知识，大家也可以自己再看看机械手的资料）

5. 依照9 点方式，机械手将特征点中心以回字形走满相机视野。分辨记录每次特征点中的像素坐标，以及机械手对应的tool1的坐标。

6. 标定完后，一般我们会验证精度。验证方式也很简单。保证之前抓取的产品没有拿下来就行。此时机械手移动任意位置，视觉通过标定文件求出此时特征点中心对应 的机械手坐标，与机械手显示的 tool1 坐标系的xy值是否一样。理论上应该一样，两者之间的差值则为标定的实际误差。

以上就是下固定相机标定部分的讲解，此种方式比较通用，因为同统一了机械手坐标。不是用偏差量的方式去做的。

至于上固定相机标定部分与下固定相机差不多。主要是解决如何让相机看到夹爪上的特征点。其实我们不需要让上相机看到的是夹爪上的特征点。只需要借助一些工具，将夹爪面上的特征延伸出来就可以了。然后还是用下固定相机标定的方法来操作就可以了。

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