[發明專利]一種微帶片圓形焊盤檢測方法和系統

在審

• 申請號: 201811346643.6
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109523530A
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 李源;呂澤杉;李竹奇;韓華濤;高景一;耿金鵬;吳磊;李冬伍
• 申請（專利權）人: 北京無線電測量研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/73
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝;金躍

本申請實施例提供了一種微帶片圓形焊盤檢測方法和系統，其中，該方法步驟包括：獲取微帶片圖像；基于待測圓個數、圓的半徑范圍和圓心之間的距離，在微帶片圖像中搜索圓形焊盤；利用邊緣梯度信息，對焊盤圖像進行霍夫圓變換，獲得兩個圓形焊盤中心的像素點坐標；根據兩個圓形焊盤中心的像素點坐標，計算兩個圓中心連線與水平線之間的夾角關系。本申請所述技術方案計算量小，占資源少，檢測時間短，精度高；對于焊接絲長度不確定的情況，對殘缺圓的識別能力具有一定的魯棒性；通過濾波操作降低噪聲點的影響，使檢測結果保持一定的穩定性。

技術領域

本申請涉及圖像處理領域，特別涉及一種微帶片圓形焊盤檢測方法和系統。

背景技術

近年來，隨著我國勞動力成本的逐漸提升，以廉價勞動力為支撐的“中國制造”經濟模式難以為繼，越來越多的加工制造企業關注以焊接機器人為代表的焊接自動化技術。隨著《中國制造2025》戰略實施，焊接制造領域經過“兩化”融合的推動，正朝數字化、網絡化、智能化制造轉型。突破機器人焊接智能化關鍵技術，在未來不僅是發展方向，已成為一種現實、迫切的需求，視覺傳感是現有焊接機器人從自動化設備轉變為智能化焊接機器人的關鍵因素之一。因其方便直觀、信息量大、易于處理等優點，作為機器人外圍輔助智能單元，在提高焊接柔性和對工作環境的反饋發揮重要作用。但應用于實際工況時，仍暴露了和視覺相關的一些問題。

針對圓形焊盤位置的識別，現有技術主要是在霍夫圓變換的基礎上進行改進，大部分針對霍夫變換過程中存在計算量大、資源需求大的特點進行優化，例如隨機霍夫變換、霍夫梯度法、霍夫圓卷積變換等。然而在實際情況中，大多數算法容易受到周圍噪聲、光照等環境因素影響，導致準確度下降，可靠性不高。另外，不同的焊接對象，其背景信息各有差異，選擇某一種算法很難保證檢測精度，需根據具體情況進行分析，對焊盤進行有效地檢測。

發明內容

為解決上述問題之一，本申請提供了一種微帶片圓形焊盤檢測方法和系統。

根據本申請實施例的第一個方面，提供了一種微帶片圓形焊盤檢測方法，該方法的步驟包括：

獲取微帶片圖像；

基于待測圓個數、圓的半徑范圍和圓心之間的距離，在微帶片圖像中搜索圓形焊盤；

利用邊緣梯度信息，對焊盤圖像進行霍夫圓變換，獲得兩個圓形焊盤中心的像素點坐標；

根據兩個圓形焊盤中心的像素點坐標，計算兩個圓中心連線與水平線之間的夾角關系。

優選地，所述基于待測圓個數、圓的半徑范圍和圓心之間的距離，在微帶片圖像中搜索圓形焊盤的步驟之前包括：

對所述微帶片圖像進行預處理。

優選地，所述對所述微帶片圖像進行預處理的步驟包括：

對所述微帶片圖像進行灰度化、高斯濾波和圖像增強處理；

對圖像進行平滑處理，剔除噪聲，獲得圓形焊盤的邊緣特征。

優選地，所述待測圓個數、圓的半徑范圍和圓心之間的距離，在微帶片圖像中搜索圓形焊盤的步驟包括：

設定待測圓個數、圓半徑和兩圓之間中心距離的范圍；

以每個像素點的計算時間為：對圓形焊盤進行搜索；其中，r為圓半徑，R為步進范圍；

當圓半徑r為已知量時，計算時間為2Nrt；當圓半徑r為未知量時，界定出合適的半徑可能性范圍(r_min,r_max)，計算時間為

優選地，該方法的步驟還包括：

對獲得的角度關系進行多次檢測求取平均值，剔除偏差點。