[發(fā)明專利]一種工件的新型定位及數(shù)據(jù)獲取方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611035040.5
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN108109154A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳墩金;覃爭鳴;鐘鴻飛
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州映博智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/13
• 分類號: G06T7/13;G06T7/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種工件的新型定位及數(shù)據(jù)獲取方法，該方法包括：S1，對工件進行圖像采集并進行預(yù)處理；S2，選擇改進的輪廓檢測方法提取工件的輪廓；S3，采用主軸法來尋找工件輪廓的最小外接矩形；S4，獲取工件的矢量數(shù)據(jù)信息。本發(fā)明方案利用機器視覺技術(shù)，采用改進的圖像處理、輪廓檢測、最小外接矩形檢測方法，實現(xiàn)了準(zhǔn)確快速實時地對目標(biāo)工件進行定位，并獲取矢量數(shù)據(jù)信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機器人視覺定位及抓取領(lǐng)域，涉及一種工件的新型定位及數(shù)據(jù)獲取方法。

背景技術(shù)

21世紀以來，隨著機器人技術(shù)的不斷成熟，機器人技術(shù)得到了更廣泛應(yīng)用。從工業(yè)機器人發(fā)展到服務(wù)型機器人，機器人逐漸走入了人們的日常生活當(dāng)中，給我們帶來了諸多方便。隨著人類物質(zhì)生活水平的提高及精神生活的日益豐富，未來機器人將跟人類更密切的聯(lián)系在一起。

在工業(yè)機器人領(lǐng)域，原有的機器人產(chǎn)品通過在線示教和離線編程來實現(xiàn)自動化工作，操作對象的初始位置和終止位置都被嚴格限定，機器人只能完成點到點的任務(wù)動作，無法完成外部參數(shù)不斷變化的操作任務(wù)。

為提高機器人的柔性生產(chǎn)能力和自動化生產(chǎn)程度，保證機器人順利高效的完成工作任務(wù)以及生產(chǎn)中的人身安全，引入機器視覺技術(shù)，裝備具備視覺感知能力的機器人，實現(xiàn)對目標(biāo)物體的識別和定位，具有十分重要的意義。

申請公布號為CN106003036A的發(fā)明專利申請公開了“一種基于雙目視覺引導(dǎo)的物體抓取與放置系統(tǒng)”，該系統(tǒng)使用雙目視覺完成目標(biāo)物體識別與定位的方法，引導(dǎo)機械臂完成對目標(biāo)物體的抓取與放置動作。該發(fā)明專利申請可以實現(xiàn)對目標(biāo)對象的快速、非接觸三維定位，但雙目視覺對應(yīng)點難以匹配，僅能應(yīng)用于具有顯著特征的目標(biāo)對象，并不廣泛適用。

論文“基于Kinect的機械臂目標(biāo)抓取，智能系統(tǒng)學(xué)報,2013,8(2):149-155，韓崢,劉華平,黃文炳,等”，利用Kinect實現(xiàn)目標(biāo)識別與定位，其定位前采用張正友棋盤標(biāo)定法標(biāo)定攝像頭內(nèi)外參數(shù)，在識別物體時采用基于深度信息的背景相減法，但該方法只適用于物體變動檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種工件的新型定位及數(shù)據(jù)獲取方法，利用機器視覺技術(shù)，采用改進的圖像處理、輪廓檢測、最小外接矩形檢測方法，實現(xiàn)了準(zhǔn)確快速實時地對目標(biāo)工件進行定位，并獲取矢量數(shù)據(jù)信息，有效地解決了現(xiàn)有機器人無法及時適應(yīng)工作環(huán)境或目標(biāo)對象發(fā)生變化，導(dǎo)致操作失敗，從而無法滿足柔性生產(chǎn)系統(tǒng)的要求。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：一種工件的新型定位及數(shù)據(jù)獲取方法，所述方法包括：S1，對工件進行圖像采集并進行預(yù)處理；S2，選擇改進的輪廓檢測方法提取工件的輪廓；S3，采用主軸法來尋找工件輪廓的最小外接矩形；S4，獲取工件的矢量數(shù)據(jù)信息。

進一步地，所述步驟S1中，對工件圖像的預(yù)處理包括：圖像采集、灰度處理、圖像濾波以及二值化。

進一步地，所述步驟S2中，輪廓檢測采用的是改進的基于Canny算子輪廓檢測方法。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的有益效果：

本發(fā)明方案利用機器視覺技術(shù)，采用改進的圖像處理、輪廓檢測、最小外接矩形檢測方法，實現(xiàn)了準(zhǔn)確快速實時地對目標(biāo)工件進行定位，并獲取矢量數(shù)據(jù)信息。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工件新型定位及數(shù)據(jù)獲取方法的流程框圖。

圖2是本發(fā)明中對工件進行的圖像預(yù)處理流程圖。

圖3是工件圖像經(jīng)二值化后的圖像。

圖4是工件圖像經(jīng)輪廓提取后的圖像輪廓。

圖5是矢量數(shù)據(jù)獲取方法流程圖。

圖6是工件的最小外接矩形。