[发明专利]一种基于二次模板匹配的工件定位方法、设备及存储设备

权利要求书

1.一种基于二次模板匹配的工件定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

S101：采用张正友标定法对相机进行标定，并利用标定后的相机完成待定位工件的图像采集，得到合格的第一待定位工件图像；

S102：采用图像自校正的方法，对第一待定位工件图像进行图像校正，得到校正后的第二待定位工件图像；

S103：根据预设的第一模板，采用模板匹配算法，在校正后的第二待定位工件图像中筛选出与第一模板对应的第一图像块，得到第二待定位工件图像中第一图像块对应的中心位置坐标；所述第一模板为待定位工件的全部或者部分图像；所述第一图像块在第二待定位工件图像上对应的区域即为待定位工件的目标区域；

S104：根据预设的第二模板，采用模板匹配算法，在第一图像块中筛选出与第二模板对应的第二图像块，得到第二图像块在第一图像块中的中心位置坐标；所述第二模板为第一模板的一部分，为待定位工件图像的局部特征区域；

S105：根据第二图像块在第一图像块中的中心位置坐标，利用线性坐标转换方法，计算得到第二图像块在第二待定位工件图像中的中心位置坐标；

S106：根据第二图像块在第二待定位工件图像中的中心位置坐标，采用边缘拟合算法，计算得到第二图像块的拟合弧的圆心坐标；并根据第二图像块的拟合弧的圆心坐标，采用立体匹配方法，计算得到第二图像块的形心坐标；所述圆心坐标为基于图像坐标系下的二维坐标，所述形心坐标为基于世界坐标系下的三维坐标；

S107：根据第二图像块的形心坐标，计算得到工件形心的三维坐标，完成工件定位。

2.如权利要求1所述的一种基于二次模板匹配的工件定位方法，其特征在于：步骤S102中，自校正方法采用全局自校正和局部自校正结合的方法。

3.如权利要求1所述的一种基于二次模板匹配的工件定位方法，其特征在于：步骤S103中，模板匹配算法采用基于几何特征的模板分割匹配算法。

4.如权利要求1所述的一种基于二次模板匹配的工件定位方法，其特征在于：步骤S105中，采用线性坐标转换方法，计算得到第二图像块在第二待定位工件图像中的中心位置坐标(s_bui,s_bvi)的公式如公式(1)所示：

其中，(s_bui,s_bvi)为第二图像块在第二待定位工件图像中的形心位置坐标，(t_bu,t_bv)为第一图像块在第二待定位工件图像中的形心坐标，(s_tui,s_tvi)为第二图像块在第一图像块中的中心位置坐标，W_T和H_T为第一模板的长和宽，i＝1,2,L,n，n为第二图像块的个数。