[發明專利]一種基于AR的航空電纜裝配系統及方法

在審

• 申請號: 202110619196.2
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113298003A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 周晉鋒;張修華;朱向偉
• 申請（專利權）人: 北京安達維爾科技股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06K9/38;G06Q50/06;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/194
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國富

1.一種基于AR的航空電纜裝配系統，其特征在于，包括數據庫、數據描述模塊、定位提取與識別模塊和增強現實顯示模塊，所述增強現實顯示模塊用于捕獲待裝配電纜場景信息，并將獲取得到的場景信息輸入所述定位提取與識別模塊，所述定位提取與識別模塊提取待裝配電纜的信息，同時提取待裝配電纜的定位信息；

所述數據描述模塊用于接收所述定位提取識別模塊獲取得到的待裝配電纜信息，同時將該信息和數據庫中已存的工藝流程數據相映射，最后生成裝配描述信息；已生成的裝配描述信息在進行裝配操作時傳給所述增強現實顯示模塊。

2.根據權利要求1所述的基于AR的航空電纜裝配系統，其特征在于，所述定位提取與識別模塊提取到的待裝配電纜的信息包括電纜字符或裝配場景特征值；電纜的定位信息包括電纜標記位置信息和電纜接口裝配位置信息。

3.根據權利要求2所述的基于AR的航空電纜智能裝配系統，其特征在于，所述定位提取與識別模塊的提取識別過程具體包括：

S1，獲取到的待裝配電纜的原始圖像，采用0tsu算法，將原始圖像分割成兩個部分，使兩部分之間灰度值距離最大，從而獲取自適應全局閾值從而將原始圖像中的目標和背景分離，確定電纜位置；

S2，由于電纜字符集與待裝配電纜的對比度較小，采用自適應局部二值化方法獲取待裝配電纜的字符結構；

S3，采用投影法對步驟S2中獲取得到的字符結構進行分割處理，獲得字符結構的邊界；

S4，采用基于卷積神經網絡的字符識別算法，對獲取得到的字符結構進行識別。

4.根據權利要求3所述的基于AR的航空電纜裝配系統，其特征在于，步驟S1中具體包括：

S11，將原始圖像分割成目標電纜和背景兩部分，將目標電纜和背景的分割閾值記作T，屬于目標電纜的像素點數占整幅圖像的比例記為ω₀，平均灰度為μ₀；背景像素點占整幅圖像比例為ω₁，平均灰度為μ₁；整幅圖像的平均灰度記為μ，類間方差記為g；

S12，原始圖像大小為M×N，原始圖像中像素的灰度值小于閾值T的像素為N₀，像素灰度大于閾值T的像素個數為N₁，由此可得以下公式：

ω₀＝N₀/M×N (1)

ω₁＝N₁/M×N (2)

N₀+N₁＝M×N (3)

ω₀+ω₁＝1 (4)

μ＝ω₀*μ₀+ω₁*μ₁ (5)

g＝ω₀(μ₀-μ)²+ω₁(μ₁-μ)² (6)

g＝ω₀ω₁(μ₀-μ₁)² (7)

S13，聯合上述公式(1)-(7)，采用遍歷的方法計算得到使得類間方差g最大的分割閾值T，由此獲得目標電纜在原始圖像中的位置。

5.根據權利要求3所述的基于AR的航空電纜智能裝配系統，其特征在于，步驟S2中具體包括：

S21，設定固定大小的字符模板，計算以該像素為中心的字符模板區域的灰度均值；

S22，采用步驟S21獲取得到的灰度均值減去一個常數得到該像素點的二值化閾值，具體計算公式如公式(8)、(9)所示：

T(x，y)＝Mean{src(x+i，y+j)}+C，(i，j)∈M (9)

其中，上式(8)為局部二值化處理公式，src為輸入圖像，dst為輸出圖像即處理后的二值化圖像；公式(9)為局部二值化閾值公式，T為對應點的分割閾值，M為局部二值化模板，C為常數。