首先您要確定的兩個坐標系統(tǒng)的角度偏差值。我們把這一角度稱為偏差角。一種簡單的做法是通過移動工作臺一個已知角度，利用機器視覺系統(tǒng)來測量起始位置和終止位置來確定該偏差角。例如，假定您僅在X軸移動了工作臺2000單位(0，0到2000，0位置)。由于您只移動了X軸，在圖像坐標系中測量的Y軸的任何移動都能幫助您確定該偏差角。如果相機的圖像顯示工作臺在X軸移動了173像素，在Y軸移動了100像素，可以通過對Y和X比值的反正切來計算旋轉(zhuǎn)的角度。對100/173取反正切得到偏差角為30度。

在確定了偏差角后，下一步您要確定視覺單元和運動控制單元之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。您可以通過比較在圖像中測量出的運動距離和在運動控制中給出的運動距離來計算得該轉(zhuǎn)換公式。為了確定在圖像中的移動距離Z，可以利用勾股定理通過X值和Y值進行計算。Z=sqrt(X^2+Y^2)。

在視覺系統(tǒng)中移動的長度=sqrt(100^2+173^2) = 200像素。

現(xiàn)在您可以從上面的范例中知道，視覺單元到運動控制單元的比率為200：2000或1：10。在進行校準時您需要注意的一點是當您在校準時采樣的點數(shù)越多，在最后您的校準結(jié)果越準確。另一點需要注意的是運動控制系統(tǒng)可能有輕微缺陷，這會導致不同部件移動相同距離有輕微差別。為了提高可重復率，您應該通過采集不同點的多個樣本來計算轉(zhuǎn)換比率。此外，使用這種比率，您可以發(fā)現(xiàn)為了能在圖像上觀察到一個像素距離的移動，您至少需要將工作臺移動10個單位。這些類系統(tǒng)中，工作臺的分辨率遠高于鏡頭的分辨率的情況是很常見的，這意味著圖像中的微小移動將會在運動系統(tǒng)中導致很大的位移變化。若您連續(xù)的核對工作臺的位置，您可能發(fā)現(xiàn)它會在目標位置附近跳動。一旦出現(xiàn)這樣的情況，您可以考慮設(shè)置盲區(qū)，這樣當您感覺工作臺已足夠接近目標區(qū)域，運動控制就不再繼續(xù)進行調(diào)整。

坐標轉(zhuǎn)換

下一步我們將要利用系統(tǒng)的相關(guān)信息來決定如何把相機坐標系統(tǒng)上點的位置轉(zhuǎn)換到工作臺坐標系統(tǒng)上。可以

利用下圖來更好地說明這種轉(zhuǎn)換如何實現(xiàn)：假定將工作臺從0，0移動到到相機坐標系統(tǒng)的新位置X1 和Y1(以藍色代表)，X1和Y1都位于第一象限內(nèi)。

關(guān)于坐標轉(zhuǎn)換，您需要知道某點在工作臺坐標系統(tǒng)中的X坐標和Y坐標，在圖中由紅色的虛線表示。在相機坐標系統(tǒng)中的X坐標和Y坐標是已知的，利用它們您可以很容易地計算出在相機坐標系統(tǒng)中的偏差角。利用相機坐標系統(tǒng)下的角度矢量減去已知的偏置角就能方便地得到工作臺坐標系統(tǒng)中的角度矢量。利用矢量H作為斜邊您可以構(gòu)建一個直角三角形，Y2和X2是它的兩條未知長度的直角邊。對于直角三角形，當您知道其中一條邊和一個角的大小，就能夠計算出其余兩條邊的大小。由于我們已經(jīng)通過計算得到了工作臺坐標系統(tǒng)中的矢量角度的大小，就可以通過正弦定律和余弦定律來計算其余兩條邊的大小。結(jié)果如下：

通過sin(theta3)=Y2/H 得到 H*sin(angle in stage frame)= Y2

通過cos(theta3)=X2/H 得到H*cos(angle in stage frame)= X2

圖5坐標轉(zhuǎn)換的LabVIEW代碼