[发明专利]一种基于目标显著性的直角坐标机器人定位系统及方法

权利要求书

1.一种基于目标显著性的直角坐标机器人定位系统，包括计算机、直角坐标机器人、力传感器、控制器、工业摄像机、控制器数据线和串行数据总线；

其特征在于：所述的直角坐标机器人由三台步进电机、三根导轨、滚珠丝杠传动系统和力传感器构成；三根导轨两两垂直，每根导轨内设有滚珠丝杠传动系统和力传感器，每个滚珠丝杠传动系统都由单独一台步进电机驱动；其中竖直导轨上设置有工业摄像机；三台步进电机通过控制器数据线与控制器连接，控制器通过串行数据总线与计算机连接；摄像机通过摄像机数据线与计算机连接。

2.一种基于目标显著性的直角坐标机器人定位方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤： 

步骤一：计算颜色显著图与纹理显著图

颜色显著图生成公式为：

其中，为像素坐标；与均采用L*A*B颜色模型进行描述，为原图像经高斯滤波后的像素的L*A*B向量，为原图像的L*A*B向量的均值，为对向量的各元素分别求欧几里得距离；

综合、、、四个方向的纹理特征图的生成公式为：

其中，为像素坐标，表示卷积，为在、、、四个方向的Gabor滤波器函数；为像素灰度值；

步骤二：执行归一化算子，将摄像机所获取的显著性子图中的像素映射至空间[0，N],其中，N为可调参数；以此确保不同范围的子图在同样的范围内进行比较；

步骤三：对各幅图的最大像素值和平均像素值进行计算；

步骤四：用放大因子对图像的像素进行放大，以此突出的原来的显著性区域；

步骤五：综合颜色与纹理显著性子图，最终生成综合性显著性指示图，合成公式如下：

 为归一化所得，为归一化所得，与已经由步骤一得到，与为权重，设置为0.5； 

步骤六：计算显著性区域的中心在图像中的位置，并利用下式计算目标中心与摄像机光轴间的夹角；

其中，为末端执行器上所安装摄像机的横向视角，目标中心位置所在的列数，是横向像素总数；

步骤七：同理可得纵向夹角，根据、以及摄像机距离工件的距离可以计算得到目标在全局坐标系下的X,Y轴上的坐标，其中，是零位置到工件的距离，该距离在设备与工件尺寸确定的情况下是常数，是由计算机系统反馈得到的已知位移量；因为工件置于水平工作台之上，因此工件在Z轴上的坐标是固定的；

步骤八：计算机系统将目标的坐标发送给直角坐标机器人，机器人驱动末端执行器到达指定位置。