[發明專利]一種鋁型材門窗注膠孔及銷釘孔的視覺定位方法和系統

有效

• 申請號: 202011129233.3
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112215891B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 張紅武;曹衍龍
• 申請（專利權）人: 浙江大學山東工業技術研究院
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136;G06T7/155;G06T7/64
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 徐關壽

1.一種鋁型材門窗注膠孔及銷釘孔的視覺定位方法，其特征在于，包括步驟：

(1)獲取待定位的鋁型材門窗注膠孔及銷釘孔的圖像，并對圖像進行預處理；

(2)從預處理后的圖像中提取鋁型材的輪廓；

(3)通過對鋁型材的輪廓進行遍歷查找，進行凸缺陷檢測和閾值比較后提取特征數據并存儲；

(4)獲取兩個特征數據，且其中至少一個特征數據是第一次被獲取，然后驗證是否符合中梃特征；

(5)如符合中梃特征進行步驟(6)，否則重復步驟(4)；

(6)獲取定位點坐標并計算其實際位置；

(7)輸入注膠孔及銷釘孔的相對位置和方向計算其偏移坐標；

(8)計算得到注膠孔及銷釘孔的實際位置，定位完成；

步驟(1)中，包括對圖像進行灰度化、中值濾波和圖像均衡化步驟；

步驟(2)中，包括二值化、輪廓查找、膨脹與腐蝕步驟；

步驟(3)中，包括步驟：

(4a)進行輪廓查找操作，對查找到的輪廓進行凸缺陷檢測，得到Vec4i類型數據，包含起點、終點、最遠點和一個凸缺陷深度值；

(4b)遍歷步驟(4a)得到的凸缺陷數據，比較凸缺陷深度值與深度閾值的大小；若深度值大于深度閾值，執行步驟(4c)；反之，重新執行步驟(4b)；

(4c)計算步驟(4a)中的最遠點與起點組成的線段1與步驟(4a)中的最遠點與終點組成的線段2之間的夾角Angle，計算Angle與直角的差值A_diff與直角誤差閾值A_Ref的大小；若A_diff小于A_Ref，則認為此凸缺陷為直角缺陷，執行步驟(4d)；反之，執行步驟(4b)；

(4d)創建兩個數據結構，一個存儲直線線段特征數據，包含線段起點、線段終點、線段方向、線段傾斜角度；另一個存儲直角缺陷特征數據，包含兩個直角邊線段、直角邊線段間夾角、直角點坐標；

(4e)利用步驟(4a)中得到的Vec4i數據，計算并記錄步驟(4d)中的直角缺陷特征數據；若凸缺陷數據遍歷未完成，執行步驟(4b)；反之，特征提取完成。

2.如權利要求1所述的鋁型材門窗注膠孔及銷釘孔的視覺定位方法，其中，步驟(4)-(6)中，包括步驟：

(5a)獲取兩個特征數據Data1及Data2，然后取Data1中一條線段記為Line1和Data2中一條線段記為Line2；

(5b)計算Line1與Line2的夾角Angle1，比較Angle1與閾值A_Ref1的大小；若Angle1小于A_Ref1，執行步驟(5c)；反之，執行步驟(5j)；

(5c)計算Line1與Line2的間距Distance，比較Distance與閾值D_Ref的大小；若Distance小于D_Ref，則執行步驟(5d)；反之執行步驟(5j)；

(5d)比較Line1與Line2的方向，若Line1與Line2反向，則執行步驟(5e)；反之，執行步驟(5j)；

(5e)取Data1中的另外一條線段記為Line1_1和Data2中的另外一條線段記為Line2_1；

(5f)計算Line1_1與Line2_1的夾角Angle2，比較Angle2與閾值A_Ref2的大小；若Angle2小于A_Ref2，執行步驟(5g)；反之，執行步驟(5j)；

(5g).比較Line1_1與Line2_1的方向，若Line1_1與Line2_1同向，則執行步驟(5h)；反之，執行步驟(5j)；

(5h)計算Line1_1與Line2_1的間距Distance1，若Distance1在型材寬度區間[minW,maxW]，則執行步驟(5i)；反之執行步驟(5j)；

(5i)此時獲取的Data1與Data2即為需要查找的特征數據，根據預設的注膠孔、銷釘孔在鋁型材的左側或右側，獲取Data1或Data2中的直角點坐標值Pt，乘以預設的轉換矩陣，得到實際位置坐標realPt；

(5j)重新獲取Data1或Data2中的一條線段，且有一條線段不同于之前獲取的線段，分別記為LineN和LineM；若Data1與Data2中的四條線段都已經驗證完畢，執行步驟(5k)；反之，執行步驟(5b)；

(5k).重新獲取兩個特征數據DataN與DataM，保證兩個之中至少有一個與之前的數據不同；若所有特征數據都已經驗證完成，則檢測到需要的定位點；反之，分別從DataN與DataM各取一條線段，記為LineN和LineM，執行步驟(5b)。