[發(fā)明專利]一種視覺識別方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910835024.1
• 申請日: 2019-09-05
• 公開（公告）號: CN110720983B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉文杰;崔少飛;楊仕潤;李瑜;趙智增;李元威;唐洲平;楊清武;伍國鋒;馮華;李琦
• 申請（專利權(quán)）人: 北京萬特福醫(yī)療器械有限公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20;A61B34/00
• 代理公司: 北京紐樂康知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11210
• 代理人: 李立娟

本發(fā)明公開了視覺識別方法和系統(tǒng)，識別相應(yīng)區(qū)間的標(biāo)志點顏色，且機器視覺在可視范圍內(nèi)標(biāo)志點顏色對應(yīng)的部分形成坐標(biāo)集合；獲取機器視覺坐標(biāo)系中標(biāo)志點坐標(biāo)后，將第一標(biāo)志點中心在機器視覺中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為機械臂系統(tǒng)中的坐標(biāo)；采用機械臂結(jié)合燈光投影法重新獲取第二標(biāo)志點中心坐標(biāo)，比對第一標(biāo)志點中心坐標(biāo)和第二標(biāo)志點中心坐標(biāo)之間的誤差；根據(jù)比對結(jié)果獲取第三標(biāo)志點坐標(biāo)，將第三標(biāo)志點坐標(biāo)與坐標(biāo)集合進(jìn)行對比。本發(fā)明有益效果：不僅能夠降低成本，而且達(dá)到高精度識別定位。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及視覺識別技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種視覺識別方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

雙目立體視覺是機器視覺的一種重要形式，它是基于視差原理并利用成像設(shè)備從不同的位置獲取被測物體的兩幅圖像，通過計算圖像對應(yīng)點間的位置偏差，來獲取物體三維幾何信息的方法，但是，現(xiàn)在視覺識別系統(tǒng)的精度與價格是成正比的，識別精度越高，那么價格越貴。在圖像采集系統(tǒng)條件一定的情況下，提高圖像識別精度所需算法相對復(fù)雜。針對相關(guān)技術(shù)中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對相關(guān)技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種視覺識別方法和系統(tǒng)，能夠解決在較低成本的情況下，達(dá)到高精度識別定位。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種視覺識別方法，包括以下步驟：

識別相應(yīng)區(qū)間的標(biāo)志點顏色，且機器視覺在可視范圍內(nèi)所述標(biāo)志點顏色對應(yīng)的部分形成坐標(biāo)集合；

獲取機器視覺坐標(biāo)系中標(biāo)志點坐標(biāo)后，將第一標(biāo)志點中心在機器視覺中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為機械臂系統(tǒng)中的坐標(biāo)；

采用機械臂結(jié)合燈光投影法重新獲取第二標(biāo)志點中心坐標(biāo)，比對第一標(biāo)志點中心坐標(biāo)和第二標(biāo)志點中心坐標(biāo)之間的誤差，其中，所述比對第一標(biāo)志點中心坐標(biāo)和第二標(biāo)志點中心坐標(biāo)之間的誤差包括：當(dāng)?shù)谝粯?biāo)志點中心坐標(biāo)與第二標(biāo)志點中心坐標(biāo)在誤差允許范圍內(nèi)則默認(rèn)機器視覺識別的標(biāo)志點坐標(biāo)；當(dāng)?shù)谝粯?biāo)志點中心坐標(biāo)與第二標(biāo)志點中心坐標(biāo)超出誤差允許范圍則需通過最小二乘法對機器視覺識別標(biāo)志點坐標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化；

根據(jù)比對結(jié)果獲取第三標(biāo)志點坐標(biāo)，將所述第三標(biāo)志點坐標(biāo)與所述坐標(biāo)集合進(jìn)行對比。

進(jìn)一步地，所述采用機械臂結(jié)合燈光投影法重新獲取第二標(biāo)志點中心坐標(biāo)中所述機械臂結(jié)合燈光投影法包括：

在所述機械臂末端安裝有三個發(fā)光元件，調(diào)節(jié)三個發(fā)光元件的位置及光照強度；

將機械臂末端的穿刺針移動至接近標(biāo)志點上表面時，穿刺針的三個影子尖端形成一個三角形區(qū)域；

移動機械臂將所述穿刺針靠近標(biāo)志點中心，直到穿刺針針尖與其影子針尖以及標(biāo)志點中心重合時獲取機械臂工具中心坐標(biāo)。

進(jìn)一步地，該方法還包括在識別相應(yīng)區(qū)間的標(biāo)志點顏色之前構(gòu)建不同的HSV模型，每個HSV模型對應(yīng)一種顏色H、S、V區(qū)間值，且每個HSV模型對應(yīng)一個標(biāo)志點編號。

進(jìn)一步地，構(gòu)建不同的HSV模型中HSV模型包括采集9種不同顏色的標(biāo)志點，計算9種不同顏色的H、S、V值，建立相應(yīng)的HSV模型，其中，不同顏色包括紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫、黑和白。

本發(fā)明的另一方面，提供一種視覺識別系統(tǒng)，包括：

標(biāo)志點顏色識別模塊，用于識別相應(yīng)區(qū)間的標(biāo)志點顏色，且機器視覺在可視范圍內(nèi)所述標(biāo)志點顏色對應(yīng)的部分形成坐標(biāo)集合；

坐標(biāo)轉(zhuǎn)化模塊，用于獲取機器視覺坐標(biāo)系中標(biāo)志點坐標(biāo)后，將第一標(biāo)志點中心在機器視覺中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為機械臂系統(tǒng)中的坐標(biāo)；