[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器視覺的孔位識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010563381.X
• 申請(qǐng)日: 2020-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN111723734B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付鵬強(qiáng);趙瑞強(qiáng);劉立佳;李政彤;王義文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06V20/10
• 分類號(hào): G06V20/10
• 代理公司: 重慶晟軒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50238
• 代理人: 王海鳳

1.一種基于機(jī)器視覺的孔位識(shí)別方法，其特征在于：所述一種基于機(jī)器視覺的孔位識(shí)別方法使用的制孔機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：

包括控制部分(1)、機(jī)械臂(3)、多功能末端執(zhí)行器(4)、高分辨率高速相機(jī)(6)、光學(xué)測量儀和報(bào)警裝置；

所述控制部分(1)包括處理器和存儲(chǔ)器，所述控制部分(1)分別與機(jī)械臂(3)、多功能末端執(zhí)行器(4)、高分辨率高速相機(jī)(6)、光學(xué)測量儀和報(bào)警裝置電連接；

所述多功能末端執(zhí)行器(4)與機(jī)械臂(3)的末端連接，所述高分辨率高速相機(jī)(6)安裝在多功能末端執(zhí)行器(4)上；

所述一種基于機(jī)器視覺的孔位識(shí)別方法包括如下步驟：

S100：對(duì)CFRP樣件待制孔位置進(jìn)行記號(hào)劃線，通過專用裝夾裝置固定CFRP樣件；

S200：所述高分辨率高速相機(jī)(6)對(duì)CFRP樣件進(jìn)行圖像采集，并將采集的CFRP樣件圖像傳入存儲(chǔ)器內(nèi)；

S300：所述處理器對(duì)S200采集的CFRP樣件圖像進(jìn)行處理，獲得圖像坐標(biāo)系下的記號(hào)劃線的交點(diǎn)坐標(biāo)；

S310：所述控制部分(1)利用OpenCV視覺庫對(duì)CFRP樣件圖像依次進(jìn)行灰度化、二值化、腐蝕處理；

S320：所述控制部分(1)對(duì)經(jīng)S310處理后的CFRP樣件圖像進(jìn)行N*M等分，并將等分圖像以動(dòng)態(tài)數(shù)組的形式存入控制部分(1)的存儲(chǔ)器內(nèi)；

S330：令i＝1；

S340：所述處理器利用霍夫變換算法對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)組中的等分圖像進(jìn)行記號(hào)劃線提取，如果等分圖像中有記號(hào)劃線，則提取記號(hào)劃線的端點(diǎn)坐標(biāo)，然后執(zhí)行S380；否則執(zhí)行S350；

S350：令i＝i+1；

S360：若i≤N*M，則執(zhí)行S340；否則執(zhí)行S370；

S370：所述控制部分(1)停止圖像處理，且控制部分(1)控制報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警提醒；

S380：所述處理器根據(jù)所提取記號(hào)劃線的端點(diǎn)坐標(biāo)，建立圖像坐標(biāo)系下的記號(hào)劃線的直線方程；

S390：所述處理器聯(lián)立所建立的記號(hào)劃線的直線方程，求解記號(hào)劃線的交點(diǎn)坐標(biāo)，然后將交點(diǎn)坐標(biāo)存入存儲(chǔ)器的指定文件夾內(nèi)；

S400：所述處理器將圖像坐標(biāo)系下的記號(hào)劃線的交點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人坐標(biāo)系下的交點(diǎn)坐標(biāo)；

S500：所述控制部分(1)控制機(jī)械臂(3)帶動(dòng)多功能末端執(zhí)行器(4)運(yùn)動(dòng)到記號(hào)劃線的交點(diǎn)坐標(biāo)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的孔位識(shí)別方法，其特征在于：所述S400具體包括如下步驟：

S410：所述控制部分(1)利用九孔陣列圖像法求出高分辨率高速相機(jī)(6)的內(nèi)參數(shù)和手眼矩陣，控制部分(1)利用光學(xué)測量儀測出機(jī)器人坐標(biāo)系和刀具坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換矩陣；

S420：所述處理器根據(jù)高分辨率高速相機(jī)(6)的內(nèi)參數(shù)求出相機(jī)坐標(biāo)系下的記號(hào)劃線的交點(diǎn)坐標(biāo)；

S430：所述處理器利用手眼矩陣將相機(jī)坐標(biāo)系下的記號(hào)劃線的交點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為刀具坐標(biāo)系下的記號(hào)劃線的交點(diǎn)坐標(biāo)；

S440：所述處理器利用轉(zhuǎn)換矩陣將刀具坐標(biāo)系下的記號(hào)劃線的交點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為機(jī)器人坐標(biāo)系下的記號(hào)劃線的交點(diǎn)坐標(biāo)。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的孔位識(shí)別方法 ，其特征在于：所述高分辨率高速相機(jī)(6)為SP-5000C-CXP4相機(jī)。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的孔位識(shí)別方法，其特征在于：所述記號(hào)劃線用白色記號(hào)筆畫。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于機(jī)器視覺的孔位識(shí)別方法，其特征在于：所述記號(hào)劃線在CFRP樣件圖像中為兩條相交直線。