零件识别方法、装置和计算机设备制造方法及图纸

本申请提供一种零件识别方法、装置和计算机设备，属于计算机视觉技术领域。该方法包括：在电子设备中获取零件的三维模型，并确定三维模型的重心位置；确定三维模型的外接凸壳，外接凸壳包括多个平面；根据三维模型的重心位置与三维模型的外接凸壳的位置关系，确定外接凸壳中的多个待拍摄平面，每个待拍摄平面与重心位置的位置关系满足预设的位置关系；对多个待拍摄平面进行拍摄得到多个虚拟拍摄模板图像；根据多个虚拟拍摄模板图像确定零件识别库；将待识别零件的实际图像与零件识别库进行匹配，以确定待识别零件的类别。本申请可以更加快速准确识别零件的种类，提高识别效率。提高识别效率。提高识别效率。

【技术实现步骤摘要】
零件识别方法、装置和计算机设备


[0001]本申请涉及计算机视觉
，具体而言，涉及一种零件识别方法、装置和计算机设备。

技术介绍

[0002]在工业生产领域的很多应用场景下，需要对零件进行喷漆或清洗、硫化等等工艺，将不同的零件混杂在一起，当零件种类繁多，相似性高时，人工区分比较困难，借助于计算机视觉技术，可以减少人工识别时间，加快零件的识别速度。
[0003]目前采取的计算机视觉识别方法主要是对三维模型中的多个视角进行图像采样，而离散的采样必然会丢失一些视角下的信息，为了减少信息丢失，目前大多数基于模型CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)的方法都将模板采样数量设定为数千上万张，使用稠密采样降低离散化采样引起的误差，通过大量的采样图像比较以确定零件的种类。
[0004]但是，在生产企业的产品生产现场，同时生产的品种可能多达数百种，企业过往的产品种类甚至达到成千上万种，即使每个品种的零件模板图像只有一百个，零件的模板库图像数量也将非常庞大，零件的识别需要在上百万甚至千万个图像中进行识别，识别速度不快，影响了生产效率。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于提供一种零件识别方法、装置和计算机设备，可以快速准确识别零件的种类，提高识别效率。
[0006]本申请的实施例是这样实现的：
[0007]本申请实施例的一方面，提供一种零件识别方法，包括：
[0008]在电子设备中获取零件的三维模型，并确定三维模型的重心位置；
[0009]确定三维模型的外接凸壳，外接凸壳包括多个平面；
[0010]根据三维模型的重心位置与三维模型的外接凸壳的位置关系，确定外接凸壳中的多个待拍摄平面，每个待拍摄平面与重心位置的位置关系满足预设的位置关系；
[0011]对多个待拍摄平面进行拍摄得到多个虚拟拍摄模板图像；
[0012]根据多个虚拟拍摄模板图像确定零件识别库；
[0013]将待识别零件的实际图像与零件识别库进行匹配，以确定待识别零件的类别。
[0014]可选地，确定三维模型的外接凸壳，包括：
[0015]根据三维模型的形状确定获取三维模型的轮廓；
[0016]根据三维模型的轮廓确定三维模型的最小外接凸壳。
[0017]可选地，根据三维模型的形状确定获取三维模型的轮廓，包括：
[0018]若三维模型的形状为小于第一复杂度的形状，则在三维模型中选取点集，根据点集确定三维模型的轮廓；
[0019]若三维模型的形状为大于等于第一复杂度且小于第二复杂度的形状，则在三维模
型中确定非直线段的模拟圆弧，根据模拟圆弧确定三维模型的轮廓；
[0020]若三维模型的形状为大于等于第二复杂度的形状，则在三维模型中表面确定三角面片，根据三角面片确定三维模型的轮廓；
[0021]其中，第一复杂度小于第二复杂度。
[0022]可选地，根据三维模型的重心位置与三维模型的外接凸壳的位置关系，确定外接凸壳中的多个待拍摄平面，包括：
[0023]判断重心位置到三维模型的外接凸壳的目标平面的垂足是否在目标平面内，目标平面为外接凸壳上多个平面中的任一平面；
[0024]若重心位置到三维模型的外接凸壳的目标平面的垂足在目标平面内，则将目标平面作为一个待拍摄平面。
[0025]可选的，将待识别零件的实际图像与零件识别库进行匹配，以确定待识别零件的类别，包括：
[0026]按照虚拟拍摄模板图像的排列次序，将实际图像与零件识别库中的各模板图像进行匹配；
[0027]若存在唯一的匹配结果，确定匹配结果对应的模板图像的类别为待识别零件的类别。
[0028]若存在多个匹配结果，则变更实际零件的姿态，并基于具有新的姿态的实际零件拍摄新的实际图像，将新的实际图像与零件识别库中的模板图像进行匹配，直至匹配结果唯一，得到待识别零件的类别。
[0029]可选地，按照虚拟拍摄模板图像的排列次序，将实际图像与零件识别库中的各模板图像进行匹配之前，该方法还包括：
[0030]根据多个待拍摄平面的面积，对多个待拍摄平面进行排序，得到多个待拍摄平面的排列次序；
[0031]根据多个待拍摄平面的排列次序，得到虚拟拍摄模板图像的排列次序。
[0032]可选地，对多个待拍摄平面进行拍摄得到多个虚拟拍摄模板图像，包括：
[0033]分别根据三维模型的重心位置到多个待拍摄平面的距离确定多个虚拟相机的拍摄点；
[0034]分别在多个虚拟相机的拍摄点通过虚拟相机对多个待拍摄平面进行拍摄得到多个虚拟拍摄模板图像。
[0035]可选地，将待识别零件的实际图像与零件识别库进行匹配之前，该方法还包括：
[0036]采用识别相机拍摄待识别零件的实际图像，待识别图像放置于水平面上保持水平稳定，识别相机与水平面垂直。
[0037]本申请实施例的另一方面，提供一种零件识别装置，包括：获取模块、凸壳确定模块、平面确定模块、虚拟拍摄模块、识别库构建模块、匹配模块；
[0038]获取模块，用于在电子设备中获取零件的三维模型，并确定三维模型的重心位置；
[0039]凸壳确定模块，用于确定三维模型的外接凸壳，外接凸壳包括多个平面；
[0040]平面确定模块，用于根据三维模型的重心位置与三维模型的外接凸壳的位置关系，确定外接凸壳中的多个待拍摄平面，每个待拍摄平面与重心位置的位置关系满足预设的位置关系；
[0041]虚拟拍摄模块，用于对多个待拍摄平面进行拍摄得到多个虚拟图像；
[0042]识别库构建模块，用于根据多个虚拟拍摄模板图像确定零件识别库；
[0043]匹配模块，用于将待识别零件的实际图像与零件识别库进行匹配，以确定待识别零件的类别。
[0044]可选地，凸壳确定模块，具体用于根据三维模型的形状确定获取三维模型的轮廓；根据三维模型的轮廓确定三维模型的最小外接凸壳。
[0045]可选地，凸壳确定模块，具体用于若三维模型的形状为小于第一复杂度的形状，则在三维模型中选取点集，根据点集确定三维模型的轮廓；
[0046]若三维模型的形状为大于等于第一复杂度且小于第二复杂度的形状，则在三维模型中确定模拟圆弧，根据模拟圆弧确定三维模型的轮廓；
[0047]若三维模型的形状为大于等于第二复杂度的形状，则在三维模型中确定三角面片，根据三角面片确定三维模型的轮廓；
[0048]其中，第一复杂度小于第二复杂度。
[0049]可选地，平面确定模块，具体用于判断重心位置到三维模型的外接凸壳的目标平面的垂足是否在目标平面内，目标平面为外接凸壳上多个平面中的任一平面；若重心位置到三维模型的外接凸壳的目标平面的垂足在目标平面内，则将目标平面作为一个待拍摄平面。
[0050]可选地，匹配模块，用于按照虚拟拍摄模板图像的排列次序，将实际图像与零件识别库中的各模板图像进行匹配；若存在唯一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种零件识别方法，其特征在于，包括：在电子设备中获取零件的三维模型，并确定所述三维模型的重心位置；确定所述三维模型的外接凸壳，所述外接凸壳包括多个平面；根据所述三维模型的重心位置与所述三维模型的外接凸壳的位置关系，确定所述外接凸壳中的多个待拍摄平面，每个所述待拍摄平面与所述重心位置的位置关系满足预设的位置关系；对多个所述待拍摄平面进行拍摄得到多个虚拟拍摄模板图像；根据多个所述虚拟拍摄模板图像确定零件识别库；将待识别零件的实际图像与所述零件识别库进行匹配，以确定所述待识别零件的类别。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述三维模型的外接凸壳，包括：根据所述三维模型的形状确定获取所述三维模型的轮廓；根据所述三维模型的轮廓确定所述三维模型的最小外接凸壳。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维模型的形状确定获取所述三维模型的轮廓，包括：若所述三维模型的形状为小于第一复杂度的形状，则在所述三维模型中选取点集，根据所述点集确定所述三维模型的轮廓；若所述三维模型的形状为大于等于所述第一复杂度且小于第二复杂度的形状，则在所述三维模型中非直线段表面确定模拟圆弧，根据所述模拟圆弧确定所述三维模型的轮廓；若所述三维模型的形状为大于等于所述第二复杂度的形状，则在所述三维模型表面中确定三角面片，根据所述三角面片确定所述三维模型的轮廓；其中，所述第一复杂度小于所述第二复杂度。4.如权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维模型的重心位置与所述三维模型的外接凸壳的位置关系，确定所述外接凸壳中的多个待拍摄平面，包括：判断所述重心位置到所述三维模型的外接凸壳的目标平面的垂足是否在所述目标平面内，所述目标平面为所述外接凸壳上多个平面中的任一平面；若所述重心位置到所述三维模型的外接凸壳的目标平面的垂足在所述目标平面内，则将所述目标平面作为一个所述待拍摄平面。5.如权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述将待识别零件的实际图像与所述零件识别库进行匹配，以确定所述待识别零件的类别，包括：按照所述虚拟拍摄模板图像的排列次序，将所述实际图像与所述零件识别库中的各模板图像进行匹配；若存在唯一的匹配结果，确定所述匹配结果对应的模板图像的类别为所述待识别零件的类别；若存在多个匹配结果，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡武，张明轶，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：