[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

本發明公開了一種針對鋁型材注膠孔及銷釘孔的視覺定位方法，包括步驟一：門窗鋁型材連接點定位，其過程為，對源圖像進行預處理、輪廓提取、特征提取后得到特征數據，對比及驗證特征數據從而計算得到最終定位點坐標；步驟二：注膠孔及銷釘孔坐標轉換，其過程為，獲取鋁型材方向及注膠孔、銷釘孔與連接點的相對位置，利用步驟一中提取的特征參數以及幾何原理計算出注膠孔、銷釘孔的實際位置。

技術領域

本發明涉及視覺定位，尤其涉及一種鋁型材門窗注膠孔及銷釘孔的視覺定位方法和系統。

背景技術

鋁型材門窗在生產制造中需要打上注膠孔及銷釘孔，目前打孔一般都采用人工操作，精度和效率不高，自動化打孔則需要解決如何通過機器視覺對注膠孔及銷釘孔定位的問題。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是如何通過機器視覺對鋁型材門窗注膠孔及銷釘孔進行定位。

為實現上述目的，本發明提供了一種鋁型材門窗注膠孔及銷釘孔的視覺定位方法，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；

計算得到注膠孔及銷釘孔的實際位置，定位完成。

進一步地，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。

進一步地，步驟(2)中，包括二值化、輪廓查找、膨脹與腐蝕步驟。

進一步地，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a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。

進一步地，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)；