视觉定位处理方法、装置及机器人制造方法及图纸

本申请涉及视觉定位处理方法、装置及机器人，属于视觉定位处理技术领域。本申请包括：获取目标物的图像；根据目标物的图像，在目标物上进行封闭区域边缘检测，并得到用以获得目标定位区域的待筛选封闭区域；计算各个待筛选封闭区域的面积，并通过预设的面积阈值条件进行筛选，得到目标物上的目标定位区域。通过本申请，有助于提升机器人的柔性化程度。

Visual positioning processing method, device and robot

【技术实现步骤摘要】
视觉定位处理方法、装置及机器人
本申请属于视觉定位处理
，具体涉及视觉定位处理方法、装置及机器人。
技术介绍
工业流水线生产中，在产品完成组装、测试后，需要将其放入包装盒中，对其进行打包。目前工业机器人广泛应用于实际生产中，其在降低人工成本、提高效率、减少资源消耗等方面具有重要意义。但当外部环境发生变化时，机器人的柔性适应能力十分有限。随着机器视觉技术被广泛应用到工业生产中，利用机器视觉进行目标定位，极大地提高了机器人柔性化的水平和生产效率。目前，相关厂商(比如，基恩士、康耐视等)的视觉定位多采用模版匹配的方法，该方法在更换定位目标后都要进行模板创建和参数设置，且需要专业技术人员进行调试才可以完成定位设置，不利于柔性化生产。
技术实现思路
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供视觉定位处理方法、装置及机器人，有助于提升机器人的柔性化程度。为实现以上目的，本申请采用如下技术方案：第一方面，本申请提供一种视觉定位处理方法，包括：获取目标物的图像；根据所述目标物的图像，在所述目标物上进行封闭区域边缘检测，并得到用以获得目标定位区域的待筛选封闭区域；计算各个所述待筛选封闭区域的面积，并通过预设的面积阈值条件进行筛选，得到所述目标物上的所述目标定位区域。进一步地，所述根据所述目标物的图像，在所述目标物上进行封闭区域边缘检测，并得到用以获得目标定位区域的待筛选封闭区域，包括：对所述目标物的图像进行预处理，包括：灰度化处理和均值滤波处理；根据所述预处理后的图像对所述目标物进行边缘提取；根据所述边缘提取后的图像，在所述目标物上进行封闭区域边缘检测，并得到用以获得所述目标定位区域的所述待筛选封闭区域。进一步地，所述灰度化处理，包括：利用预设公式：Gray＝0.3*R+0.59*G+0.11*B，对所述目标物的图像进行灰度线性化变化处理，其中，Gray为变换后的灰度像素值，R、G、B分别为红、绿、蓝像素的分量。进一步地，所述均值滤波处理包括：采用3x3的核进行滤波去噪。进一步地，所述根据所述预处理后的图像对所述目标物进行边缘提取，包括：利用边缘提取算子，在所述预处理后的图像上提取出所述目标物。进一步地，所述边缘提取算子采用Canny算子，其中，所述Canny算子选用3x3的内核，高低阈值的比例介于3:1到2:1之间。进一步地，所述计算各个所述待筛选封闭区域的面积，包括：计算各个所述待筛选封闭区域的零阶矩，得到各个所述待筛选封闭区域的面积。进一步地，所述方法还包括：利用图像的矩，计算得到所述目标物上各所述目标定位区域的中心及偏转角度；利用预设的主方向确定规则，确定所述目标物的主方向；根据所述主方向和所述偏转角度确定旋转角度，以使机器人能根据各所述目标定位区域的中心和所述旋转角度将物品定位放置到所述目标物上对应的所述目标定位区域。进一步地，所述利用图像的矩，计算得到所述目标物上各所述目标定位区域的中心及偏转角度，包括：计算各个所述目标定位区域的零阶矩M00，一阶矩M10、M01和二阶矩M20、M02、M11；各个所述目标定位区域的中心通过如下公式得到：xc＝M10/M00，yc＝M01/M00，其中，xc为横坐标，yc为纵坐标；所述偏转角度通过如下公式得到：θ＝0.5arctan(2b/a-c)，其中，a＝M20/M00-xc2；b＝M11/M00-xcyc；c＝M02/M00-yc2。进一步地，所述利用预设的主方向确定规则，确定所述目标物的主方向，包括：在所述目标物上的所述目标定位区域为一个时，则以所述目标定位区域的中心为起点，并以所述目标定位区域边缘上的一个点为终点，将起点至终点方向确定为主方向。进一步地，所述以所述目标定位区域边缘上的一个点为终点，包括：以所述目标定位区域最长边缘的中点作为终点。进一步地，在所述目标物上的所述目标定位区域为一个，且所述目标定位区域为对称结构时，以所述目标定位区域的中心为起点，所述目标定位区域的对称线在所述目标定位区域边缘轮廓上的一个交点作为终点，将起点至终点方向确定为所述主方向。进一步地，所述利用预设的主方向确定规则，确定所述目标物的主方向，包括：在所述目标物上的所述目标定位区域为两个时，则以其中一个所述目标定位区域的中心为起点，以其中另一个所述目标定位区域的中心为终点，将起点至终点方向确定为所述主方向。进一步地，所述利用预设的主方向确定规则，确定所述目标物的主方向，包括：在所述目标物上的所述目标定位区域为三个或多于三个，且所述目标物上的所述目标定位区域整体呈对称分布时，在所述整体呈对称分布中，如果仅有一个所述目标定位区域以自身体现出对称分布，则将该仅有的一个以自身体现出对称分布的所述目标定位区域的中心作为起点，以及选取一者相对于另一者体现出对称分布的一组两个所述目标定位区域的中心连线的中点为终点，将起点至终点方向确定为所述主方向；或者，在所述整体呈对称分布中，如果多于一个所述目标定位区域以自身体现出对称分布，则在多于一个的以自身体现出对称分布的所述目标定位区域中，选取两个所述目标定位区域，以其中一者的中心作为起点，以其中另一者的中心作为终点，将起点至终点方向确定为所述主方向；或者，在所述整体呈对称分布中，如果所述目标物上的所述目标定位区域均是一者相对于另一者体现出对称分布，则选取一者相对于另一者体现出对称分布的一组两个所述目标定位区域的中心连线的中点为起点，以及选取一者相对于另一者体现出对称分布的另一组两个所述目标定位区域的中心连线的中点为终点，将起点至终点方向确定为所述主方向。进一步地，所述利用预设的主方向确定规则，确定所述目标物的主方向，包括：在所述目标物上的所述目标定位区域为三个或多于三个，且所述目标物上的所述目标定位区域整体不对称分布时，以其中一个所述目标定位区域的中心为起点，以其中另外两个所述目标定位区域的中心连线的中点为终点，将起点至终点方向确定为所述主方向。进一步地，所述根据所述主方向和所述偏转角度确定旋转角度，包括：如果所述主方向所在坐标象限是第一象限或者第二象限，则将所述偏转角度确定为所述旋转角度；而如果所述主方向所在坐标象限是第三象限或者第四象限，则将所述偏转角度加上预设的180度，以此得到所述旋转角度。第二方面，本申请提供一种视觉定位处理装置，包括：获取模块，用于获取目标物的图像；检测模块，用于根据所述目标物的图像，在所述目标物上进行封闭区域边缘检测，并得到用以获得目标定位区域的待筛选封闭区域；筛选模块，用于计算各个所述待筛选封闭区域的面积，并通过预设的面积阈值条件进行筛选，得到所述目标物上的所述目标定位区域。第三方面，本申请提供一种机器人，包括：...

【技术保护点】
1.一种视觉定位处理方法，其特征在于，包括：/n获取目标物的图像；/n根据所述目标物的图像，在所述目标物上进行封闭区域边缘检测，并得到用以获得目标定位区域的待筛选封闭区域；/n计算各个所述待筛选封闭区域的面积，并通过预设的面积阈值条件进行筛选，得到所述目标物上的所述目标定位区域。/n

【技术特征摘要】
1.一种视觉定位处理方法，其特征在于，包括：
获取目标物的图像；
根据所述目标物的图像，在所述目标物上进行封闭区域边缘检测，并得到用以获得目标定位区域的待筛选封闭区域；
计算各个所述待筛选封闭区域的面积，并通过预设的面积阈值条件进行筛选，得到所述目标物上的所述目标定位区域。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标物的图像，在所述目标物上进行封闭区域边缘检测，并得到用以获得目标定位区域的待筛选封闭区域，包括：
对所述目标物的图像进行预处理，包括：灰度化处理和均值滤波处理；
根据所述预处理后的图像对所述目标物进行边缘提取；
根据所述边缘提取后的图像，在所述目标物上进行封闭区域边缘检测，并得到用以获得所述目标定位区域的所述待筛选封闭区域。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述灰度化处理，包括：
利用预设公式：Gray＝0.3*R+0.59*G+0.11*B，对所述目标物的图像进行灰度线性化变化处理，其中，Gray为变换后的灰度像素值，R、G、B分别为红、绿、蓝像素的分量。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述均值滤波处理包括：
采用3x3的核进行滤波去噪。


5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述预处理后的图像对所述目标物进行边缘提取，包括：
利用边缘提取算子，在所述预处理后的图像上提取出所述目标物。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述边缘提取算子采用Canny算子，其中，所述Canny算子选用3x3的内核，高低阈值的比例介于3:1到2:1之间。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算各个所述待筛选封闭区域的面积，包括：
计算各个所述待筛选封闭区域的零阶矩，得到各个所述待筛选封闭区域的面积。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用图像的矩，计算得到所述目标物上各所述目标定位区域的中心及偏转角度；
利用预设的主方向确定规则，确定所述目标物的主方向；
根据所述主方向和所述偏转角度确定旋转角度，以使机器人能根据各所述目标定位区域的中心和所述旋转角度将物品定位放置到所述目标物上对应的所述目标定位区域。


9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述利用图像的矩，计算得到所述目标物上各所述目标定位区域的中心及偏转角度，包括：
计算各个所述目标定位区域的零阶矩M00，一阶矩M10、M01和二阶矩M20、M02、M11；
各个所述目标定位区域的中心通过如下公式得到：xc＝M10/M00，yc＝M01/M00，其中，xc为横坐标，yc为纵坐标；
所述偏转角度通过如下公式得到：θ＝0.5arctan(2b/a-c)，其中，a＝M20/M00-xc2；b＝M11/M00-xcyc；c＝M02/M00-yc2。


10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述利用预设的主方向确定规则，确定所述目标物的主方向，包括：
在所述目标物上的所述目标定位区域为一个时，则以所述目标定位区域的中心为起点，并以所述目标定位区域边缘上的一个点为终点，将起点至终点方向确定为主方向。


11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述以所述目标定位区域边缘上的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶旭蕾，刘志昌，魏泽，张亚昇，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44