[发明专利]一种基于视觉的工业机器人码垛方法

权利要求书

1.一种基于视觉的工业机器人码垛方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立平面坐标系；

在所述平面坐标系中标记多个码垛区，并在每一码垛区内设置多个码垛分区，其中，所述码垛分区包含多个码垛坐标点，所述多个码垛区分别对应物料的多种颜色，每一所述码垛区的多个码垛分区分别对应物料的多种形状，所述多个码垛坐标点分别对应物料的多种尺寸；

控制工业机器人抓取物料并放置于预设的物料识别区；

对物料识别区的物料进行拍照获得物料图像，并对物料图像进行图像识别，得到物料的当前颜色、当前形状和当前尺寸；

根据当前颜色控制工业机器人抓取物料并移动至与所述当前颜色对应的码垛区；

根据当前形状控制工业机器人移动至与所述当前形状对应的码垛分区；

根据当前尺寸控制工业机器人移动至与所述当前尺寸对应的码垛坐标点，并码垛物料。

2.根据权利要求1所述的工业机器人码垛方法，其特征在于，在码垛物料时，所述物料的几何中心对准所述码垛坐标点。

3.根据权利要求1所述的工业机器人码垛方法，其特征在于，所述对物料图像进行图像识别，得到物料的当前颜色、当前形状和当前尺寸的步骤具体包括：

提取物料图像的颜色特征，与模板图像进行颜色匹配；

提取物料图像的形状特征，与模板图像进行形状匹配；

当颜色匹配和形状匹配达到设定条件，确定匹配通过，得到物料的当前颜色、当前形状；

根据当前形状获取物料的当前尺寸。

4.根据权利要求3所述的工业机器人码垛方法，其特征在于，所述提取物料图像的颜色特征，与模板图像进行颜色匹配的步骤具体包括：

将物料图像的RGB颜色空间转换为HSV颜色空间，去除饱和度较低的像素点后，根据H特征获取直方图并计算其概率密度分布图；

采用Meanshift算法找寻基于模板直方图的颜色信息量最大的中心点；

将以所述中心点为中心的搜索窗口分为左上、左下、右上、右下四个子窗口，并分别进行概率密度图的颜色总量对比。

5.根据权利要求4所述的多模式粮堆降温系统，其特征在于，所述颜色匹配的设定条件为：

当颜色总值均占模板图像颜色总值的40％～200％，确定为颜色匹配通过。

6.根据权利要求3所述的工业机器人码垛方法，其特征在于，所述提取物料图像的形状特征，与模板图像进行形状匹配的步骤具体包括：

将物料图像转换为灰度图；

对灰度图进行膨胀腐蚀形态学滤波，去除独立噪声并增加图像连续性；

采用双向抽取的方法构造物料形状的二层金字塔；

采用Sobel算子对各级金字塔图像进行边缘检测，得到轮廓金字塔图像；

对主轮廓金字塔图像进行快速Hausdorff距离变换，得到能够反映各像素点与边缘点集之间最近距离的距离映射图像；

用模板图像的边缘点集，在金字塔图像的距离映射图像上进行遍历搜索。

7.根据权利要求6所述的工业机器人码垛方法，其特征在于，所述形状匹配的设定条件为：

进行上层金字塔距离匹配，如果其Hausdorff距离小于阈值，即确定在该层金字塔等级匹配成功，进入金字塔下层的匹配运算，直到找到目标或者遍历完毕结束。