一种图像识别和视觉定位方法技术

本发明专利技术公开了一种图像识别和视觉定位方法，包括视频捕捉目标图像、对图像进行数字化预处理、将图像与预先存储的模型进行图像匹配比较、记录视频行走路经、通知机器人行走定为、确认行走定为成功以及发出定位结束标志。本发明专利技术利用安装在机器人上面的视觉系统来采集地面信息，以获取自然路标，通过预置模型的地形匹配来确定相对距离和方位，从而根据自身位置制定定位移动方案，最终准确定位移动到位，达到高速、高精度的复杂运动定位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人领域，具体是一种图像识别和视觉定位方法。
技术介绍
机器人的视觉定位是工业机器人的重要研究课题，在自动搬运、装配、焊接、喷涂等工业现场中有广泛的应用。基于机器视觉的工业机器人定位系统，将基于区域的匹配和形状特征识别结合，进行数据识别和计算，能够快速准确地识别出物体特征的边界与质心，现有的机器人控制系统通过逆运动学求解得到机器人各关节位置的转角误差，最后控制末端执行机构，调整机器人的位姿以消除此误差；现有的机器人视觉定位系统由于采用编程的方法实现其定位功能，因此依然仍存在很多缺点，比如控制方法设置不合理，使得机器人末端实际位置与期望位置相距较远，无法精确获得目标信息，导致喷涂机器人的定位精度差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种足够大的速度和精度跟踪范围，并且能够提供良好的好灵敏度和精度性能图像识别和视觉定位方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种图像识别和视觉定位方法，具体包括以下步骤：步骤1、视频捕捉目标图像；步骤2、对图像进行数字化预处理；步骤3、将图像与预先存储的模型进行图像匹配比较；步骤4、记录视频行走路径；步骤5、通知机器人行走定位；步骤6、确认行走定为成功；步骤7、发出定位结束标志。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤1中使用视觉系统进行视频捕捉目标图像，视觉系统安装在机器人上面以采集地面信息图像。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤2中对图像进行数字化预处理是将图像进行数字轮廓的锐化处理。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤3中将图像与预先存储的模型进行图像匹配比较是通过预置模型的地形匹配来确定相对距离和方位，以获取自然路标；如果地形匹配不对，则重新开始步骤1。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤4中记录视频行走路径是根据匹配结果和根据自身位置制定定位移动方案，最终准确定位移动到位的路径方案。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤5中通知机器人行走定位是对机器人发送运动指令实现机器人的行走定位。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤6中确认行走定为成功是通过机器人判定图像匹配与目标图像特征一致，则定位成功；否则重复步骤5，进行重新定位。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤7中发出定位结束标志是对机器人发出结束定位命令实现机器人的结束动作。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术利用安装在机器人上面的视觉系统来采集地面信息，以获取自然路标；通过分解实施多个自由度位置的独立运动控制，保证了机器人复杂运动的定位精度，对机器人实施工程动作提供了定位精度和运动速度的保证，因此大大提高了机器人各个关节运动控制的精度，使得整体定位精度大大提高。附图说明图1为图像识别和视觉定位方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，一种图像识别和视觉定位方法的流程图，具体包括以下步骤：步骤1、使用视觉系统进行视频捕捉目标图像，视觉系统安装在机器人上面，采用CCD摄像头采集地面信息图像；步骤2、对图像进行数字化预处理，利用6000系列的DSP图像处理模块将图像进行数字轮廓的锐化处理，以突出图像特征；步骤3、将图像与预先存储的模型进行图像匹配比较，通过预置模型的地形匹配来确定相对距离和方位，以获取自然路标；如果地形匹配不对，则重新开始步骤1；步骤4、记录视频行走路径，PLC根据匹配结果和根据自身位置制定定位移动方案，最终准确定位移动到位的路径方案；步骤5、通知机器人行走定位，PLC对机器人发送运动指令实现机器人的行走定位；步骤6、确认行走定为成功，利用机器人的6000系列的DSP图像处理模块判定图像匹配与目标图像特征一致，则定位成功；否则重复步骤5，进行重新定位；步骤7、发出定位结束标志，PLC对机器人发出结束定位命令实现机器人的结束动作。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像识别和视觉定位方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1、视频捕捉目标图像；步骤2、对图像进行数字化预处理；步骤3、将图像与预先存储的模型进行图像匹配比较；步骤4、记录视频行走路径；步骤5、通知机器人行走定位；步骤6、确认行走定为成功；步骤7、发出定位结束标志。

【技术特征摘要】
1.一种图像识别和视觉定位方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤1、视频捕捉目标图像；步骤2、对图像进行数字化预处理；步骤3、将图像与预先存储的模型进行图像匹配比较；步骤4、记录视频行走路径；步骤5、通知机器人行走定位；步骤6、确认行走定为成功；步骤7、发出定位结束标志。2.根据权利要求1所述的图像识别和视觉定位方法，其特征在于，所述步骤1中使用视觉系统进行视频捕捉目标图像，视觉系统安装在机器人上面以采集地面信息图像。3.根据权利要求1所述的图像识别和视觉定位方法，其特征在于，所述步骤2中对图像进行数字化预处理是将图像进行数字轮廓的锐化处理。4.根据权利要求1所述的图像识别和视觉定位方法，其特征在于，所述步骤3中将图像与预先存储的模型进行图像匹配比较是通过预置模型的地形匹配...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭，
申请(专利权)人：上海帙飞自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31