[發明專利]一種基于距離變換的中藥丸視覺引導定位方法

在審

• 申請號: 202011438220.4
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112541942A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 李睿楊;石建軍;苗立曉;程國醒;范玉魁
• 申請（專利權）人: 深圳市華成工業控制股份有限公司
• 主分類號: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70;G06T7/181;G06T7/90
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 任志龍

本申請涉及定位抓取的領域，具體涉及一種基于距離變換的中藥丸視覺引導定位方法，其包括，采集藥丸圖像，對藥丸圖像進行處理得到初步圖像；對初步圖像進行距離變換得到灰度圖像；對灰度圖像二值化，得到藥丸骨架，對藥丸骨架進行腐蝕操作得到單個藥丸中心區域；提取單個藥丸中心區域的輪廓，并計算輪廓的幾何中心在像素坐標系上的像素坐標；獲取機械手的機械手坐標系，建立相機圖像的像素坐標系，并建立機械手坐標系與像素坐標系之間的映射關系；獲取幾何中心在像素坐標系上的像素坐標；基于幾何中心的像素坐標和映射關系引導機械手定位。本申請具有能夠引導機器手定位粘連在一起的多個藥丸中的單個藥丸的效果。

技術領域

本申請涉及定位抓取的領域，尤其是涉及一種基于距離變換的中藥丸視覺引導定位方法。

背景技術

根據我國中藥管理局規定，中藥廠制作做藥丸時，生產過程中必須實時對產品進行抽樣檢測，而抽檢過程要在風化工藝之前，保證不合格產品直接回收；隨著機械手技術的成熟，使用機器代替人工采樣能夠節省成本，提高效率，所以采用機器視覺識別定位藥丸并引導機器人定位的方法能夠解放勞動力并降低企業成本，具有一定的實用價值。

現有的機器視覺識別定位一般采用輪廓定位方法，輪廓定位方法是依據獲取到的藥丸圖像，對單個藥丸進行識別，并引導機器人定位，從而實現機器人對藥丸的抓取。

針對上述中的相關技術，發明人認為存在有藥丸在風化工藝之前，大多都是粘粘在一起，單個藥丸出現的頻率較低，導致抽檢數據會存在缺失的缺陷。

發明內容

為了引導機器手定位粘連在一起的多個藥丸中的單個藥丸，本申請提供一種基于距離變換的中藥丸視覺引導定位方法。

本申請提供的一種基于距離變換的中藥丸視覺引導定位方法采用如下的技術方案：

一種基于距離變換的中藥丸視覺引導定位方法，包括，

采集藥丸圖像，對所述藥丸圖像進行處理得到初步圖像；

對所述初步圖像進行距離變換得到灰度圖像；

對所述灰度圖像二值化，得到藥丸骨架，對藥丸骨架進行腐蝕操作得到單個藥丸中心區域；

提取所述單個藥丸中心區域的輪廓，并計算所述輪廓的幾何中心；

獲取機械手的機械手坐標系，建立相機圖像的像素坐標系，并建立機械手坐標系與像素坐標系之間的映射關系；

獲取幾何中心在像素坐標系上的像素坐標；以及，

基于所述幾何中心的像素坐標和映射關系引導機械手定位。

通過采用上述技術方案，采集到藥丸圖像，因為制作工藝的關系，采集到的藥丸圖像是粘結在一起的；對藥丸圖像進行初步處理后，再對得到的初步圖像進行距離變換，距離變換能夠將初步圖像轉換為灰度圖像，灰度圖像中，每個藥丸的中心均能夠較為明顯的區分；對灰度圖像進行二值化后，就能夠得到藥丸骨架，藥丸骨架就能夠比較明顯的區分開各個藥丸；腐蝕操作能夠腐蝕藥丸骨架的邊緣區域，從而將多個藥丸分開，得到單個藥丸中心區域；再提取出每個藥丸的輪廓并根據輪廓得到幾何中心，該幾何中心就是單個藥丸的中心坐標。把該中心坐標轉換為像素坐標后，再根據映射關系轉換為機械手的機械手坐標，就能夠通過該機械手坐標引導機械手進行抓取，具有能夠引導機器手定位粘連在一起的多個藥丸中的單個藥丸的效果。

可選的，對所述藥丸圖像進行處理得到初步圖像的方法具體包括，

對藥丸圖像進行二值化處理獲取二值圖像，

對所述二值圖像進行形態學閉運算，包括：

對二值圖像進行膨脹操作，再進行腐蝕操作，得到初步圖像。