一种工件目标定位孔定位及姿态判定方法技术

本发明专利技术涉及模式识别技术领域，尤其涉及一种工件目标定位孔定位及姿态判定方法，主要分成两步实现，包括工件目标定位孔定位和工件目标姿态判定两个过程，首先通过对工件目标定位孔的检测识别，确定出工件目标的定位孔位置，再通过检测定位孔外切矩形的边长变化确定出工件目标的旋转角度、倾斜角度及定位孔直径等信息，对于降低劳动成本、保障产品品质、提高生产效率有着重要意义。产效率有着重要意义。产效率有着重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种工件目标定位孔定位及姿态判定方法


[0001]本专利技术涉及模式识别
，尤其涉及一种工件目标定位孔定位及姿态判定方法。

技术介绍

[0002]随着智能制造技术产业的不断发展，机器人技术已成为工业领域智能化生产的主要技术支持。传统的基于机器人视觉的机器人分拣采用对机器人进行简单示教的方式进行，对机器人和工件的摆放位置及姿态(包括工件目标的旋转角度及倾斜角度)等信息有着严格要求，一旦工件目标位置、姿态、倾斜角度发生改变，会极大的影响抓取、分拣的效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种工件目标定位孔定位及姿态判定方法，旨在解决传统的基于机器人视觉的机器人分拣分拣效率低下的技术问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种工件目标定位孔定位及姿态判定方法，包括下列步骤：
[0005]步骤1、获取工件目标图像；
[0006]步骤2、对所述工件目标图像进行预处理；
[0007]步骤3、标记出工件目标定位孔圆周轮廓及圆心；
[0008]步骤4、获取定位孔圆周信息及圆心坐标；
[0009]步骤5、重复步骤1至步骤4，获取工件目标定位孔圆周轮廓，并标记出工件目标定位孔圆周轮廓的最小外切矩形；
[0010]步骤6、检测所述最小外切矩形是否为正方形，
[0011]若检测结果为正方形，工件目标相对于图像坐标系XY轴平面未发生倾斜；
[0012]若检测结果为否，执行步骤7；
[0013]步骤7、计算获取工件目标的倾斜角度及旋转角度，完成工件目标姿态判定。
[0014]其中，步骤1至步骤4为工件目标定位孔定位过程，步骤5至步骤7为工件目标姿态判定过程。
[0015]其中，在对所述工件目标图像进行预处理的过程中，采用增强图像对比度与直方图处理的方式进行预处理。
[0016]其中，检测所述最小外切矩形是否为正方形的过程，包括下列步骤：
[0017]检测出所述最小外切矩形的相邻两边长度；
[0018]比较所述相邻两边长度是否相等，
[0019]若相等，检测结果为正方形；
[0020]若不相等，检测结果为否。
[0021]其中，计算获取工件目标的倾斜角度及旋转角度，包括下列步骤：
[0022]判定所述最小外切矩形为长方形，并分别标记长方形的长边长度和短边长度；
[0023]利用所述长边长度和所述短边长度计算获得相对于图像坐标系XY轴平面的倾斜角度；
[0024]获取所述长方形的长边与与图像坐标系X轴正方向的夹角；
[0025]根据所述夹角计算旋转角度。
[0026]其中，所述长边长度为定位孔圆周轮廓的直径长度。
[0027]其中，根据所述夹角计算旋转角度的过程，包括下列步骤：
[0028]判断所述夹角与90
°
的大小，
[0029]若所述夹角小于或等于90
°
，则工件相对于X轴的倾斜角度等于所述夹角；
[0030]若所述夹角大于90
°
，则工件相对于X轴的倾斜角度等于180
°
减去所述夹角。
[0031]本专利技术的一种工件目标定位孔定位及姿态判定方法，分成两步实现，包括工件目标定位孔定位和工件目标姿态判定两个过程，首先通过对工件目标定位孔的检测识别，确定出工件目标的定位孔位置，再通过检测定位孔外切矩形的边长变化确定出工件目标的旋转角度、倾斜角度及定位孔直径等信息，对于降低劳动成本、保障产品品质、提高生产效率有着重要意义。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1是本专利技术的一种工件目标定位孔定位及姿态判定方法的流程示意图。
[0034]图2是本专利技术的一种工件目标定位孔定位及姿态判定方法的具体执行步骤示意图。
具体实施方式
[0035]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0036]请参阅图1，本专利技术提出了一种工件目标定位孔定位及姿态判定方法，包括下列步骤：
[0037]S1：获取工件目标图像；
[0038]S2：对所述工件目标图像进行预处理；
[0039]S3：标记出工件目标定位孔圆周轮廓及圆心；
[0040]S4：获取定位孔圆周信息及圆心坐标；
[0041]S5：重复S1至S4，获取工件目标定位孔圆周轮廓，并标记出工件目标定位孔圆周轮廓的最小外切矩形；
[0042]S6：检测所述最小外切矩形是否为正方形，
[0043]若检测结果为正方形，工件目标相对于图像坐标系XY轴平面未发生倾斜；
[0044]若检测结果为否，执行S7；
[0045]S7：计算获取工件目标的倾斜角度及旋转角度，完成工件目标姿态判定。
[0046]在本实施方式中，可以通过海康工业相机获取工件目标图像，并将工件目标作为前景投影在图像坐标系XY轴平面上。
[0047]步骤S1至步骤S4为工件目标定位孔定位过程，步骤S5至步骤S7为工件目标姿态判定过程。
[0048]在对所述工件目标图像进行预处理的过程中，采用增强图像对比度与直方图处理的方式进行预处理。
[0049]所述工件目标定位孔定位及姿态判定方法具体分成两步实现，执行流程可参阅图2，第一步首先完成工件目标定位孔定位，通过对获取的前景工件目标进行定位孔检测，并标记出工件目标定位孔圆周轮廓及圆心，获取定位孔周长及圆心坐标等信息；第二步为工件目标姿态判定过程，通过工件目标的投影获取前景工件目标倾斜角度及旋转角度信息，从而实现工件目标姿态判定。
[0050]工件目标姿态判定过程具体为：
[0051]获取工件目标定位孔圆周轮廓，并标记出工件目标定位孔圆周轮廓的最小外切矩形。
[0052]若检验初所述最小外切矩形是正方形，工件目标相对于图像坐标系XY轴平面未发生倾斜。
[0053]检测所述最小外切矩形是否为正方形的过程，包括下列步骤：
[0054]检测出所述最小外切矩形的相邻两边长度；
[0055]比较所述相邻两边长度是否相等，
[0056]若相等，检测结果为正方形；
[0057]若不相等，检测结果为否。
[0058]若不相等，则可判定出该最小外切矩形为长方形，并标记该长方形长边长度为“R”，短边长度为“r”。
[0059]根据空间几何关系，可以获得定位孔圆周轮廓直径，即为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工件目标定位孔定位及姿态判定方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1、获取工件目标图像；步骤2、对所述工件目标图像进行预处理；步骤3、标记出工件目标定位孔圆周轮廓及圆心；步骤4、获取定位孔圆周信息及圆心坐标；步骤5、重复步骤1至步骤4，获取工件目标定位孔圆周轮廓，并标记出工件目标定位孔圆周轮廓的最小外切矩形；步骤6、检测所述最小外切矩形是否为正方形，若检测结果为正方形，工件目标相对于图像坐标系XY轴平面未发生倾斜；若检测结果为否，执行步骤7；步骤7、计算获取工件目标的倾斜角度及旋转角度，完成工件目标姿态判定。2.如权利要求1所述的工件目标定位孔定位及姿态判定方法，其特征在于，步骤1至步骤4为工件目标定位孔定位过程，步骤5至步骤7为工件目标姿态判定过程。3.如权利要求1所述的工件目标定位孔定位及姿态判定方法，其特征在于，在对所述工件目标图像进行预处理的过程中，采用增强图像对比度与直方图处理的方式进行预处理。4.如权利要求1所述的工件目标定位孔定位及姿态判定方法，其特征在于，检测所述最小外切矩形是否为正方形的过程，包括下列步骤：检测出所述最小外...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜守帅，贺晓莹，梁蕊，裴占武，韩兴国，邹丽霞，王寒迎，覃哲，霍佳波，石世杰，吕佳，
申请(专利权)人：桂林航天工业学院，
类型：发明
国别省市：