[發明專利]一種基于計算機視覺的自動貼標定位方法

在審

• 申請號: 201810904057.2
• 申請日: 2018-08-09
• 公開（公告）號: CN109018591A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 劉劍;白迪
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: B65C9/42
• 分類號: B65C9/42;G06T7/73;G06T7/80
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 李曉光

1.一種基于計算機視覺的自動貼標定位方法，其特征在于：包括以下步驟：

由圖像采集模塊采集貼標樣本產品的圖像；

圖像識別模塊產品圖像進行預處理，再根據需要貼標位置確定感興趣區域；

在感興趣區域內進行角點檢測識別標簽的角點的像素坐標，最終準確定位標簽中心點的像素坐標；

對攝像機進行標定，由計算機處理控制器中的數據處理模塊根據得到的相機參數完成待貼標物體圖像中心點像素坐標到世界坐標的轉換，并將得到的標簽中心點的空間位姿作為已知信息返回給機械手；

機械手按照輸入的位姿信息確定移動路徑，找到需要貼標的位置點，實現自動貼標操作。

2.根據權利要求1所述的基于計算機視覺的自動貼標定位方法，其特征在于：所述圖像采集模塊包括CCD工業攝像機、圖像采集卡以及光源，通過CCD工業攝像機對產品進行圖像采集，并將采集到的圖像數據通過圖像采集卡上傳至上位機中；光源作為輔助光照設備用以改善圖像采集效果。

3.根據權利要求1所述的基于計算機視覺的自動貼標定位方法，其特征在于圖像識別模塊對產品圖像進行預處理包括圖像灰度化、圖像二值化以及圖像濾波。

4.根據權利要求1所述的基于計算機視覺的自動貼標定位方法，其特征在于：所述識別標簽的角點位置，依據shi-Tomasi角點檢測原理，當一個窗口在圖像上滑動，若處于平滑區域，窗口在各個方向沒有變化；若處于角點處，窗口在各個方向均有變化，通過窗口在各個方向上的變化程度，判斷是否為角點，由各個角點可知中心點像素坐標。

5.根據權利要求1或4所述的基于計算機視覺的自動貼標定位方法，其特征在于所述識別標簽的角點位置，具體表述為：

將圖像窗口平移產生灰度變化E(u,v)：

得到：

對于局部微小的移動量[u,v]，表達為：

其中M是2*2矩陣，可由圖像的導數求得：

其中，u為窗口橫向滑動量，v為窗口縱向滑動量，w_(x,y)為權重系數，I_x為圖像窗口初始橫向位置，I_y為圖像窗口初始縱向位置，I_(x+u,y+v)表示窗口滑動后的位置；角點位置通過灰度變化E(u,v)表達，E(u,v)大于閾值表示該點為角點。

6.根據權利要求1所述的基于計算機視覺的自動貼標定位方法，其特征在于：所述數據處理模塊，根據攝相機標定得到相機的內參和外參，進行像素坐標系、攝像機坐標系以及世界坐標系三個坐標系統的轉換，實現像素坐標系到攝像機坐標系二維到三維的轉換；像素坐標系根據三角相似原理轉換為攝像機坐標系，實現攝像機坐標系到世界坐標系三維到三維的轉換，攝像機坐標系通過旋轉及平移轉換為世界坐標系，實現待測物體圖像中心點像素坐標到世界坐標的轉換，提供貼標所需的位姿信息。