[发明专利]一种蜂窝型材蜂窝孔视觉定位方法

说明书

本发明涉及一种基于视觉的蜂窝型材蜂窝孔定位方法。本发明是复材蜂窝型材自动化加工的一个重要流程，使用工业RGBD相机与视觉算法相配合，共同完成复材蜂窝型材加工过程中的蜂窝孔定位功能，并将定位信息转换到机器人坐标系下，引导机器人进行蜂窝孔后续加工流程。本发明定位精度高，动作快，成本低；能够适应蜂窝型材在多种任务与场合下的加工与生产需求。

技术领域

本发明涉及一种蜂窝型材孔洞定位方案，特别是涉及一种基于视觉的蜂窝型材孔洞定位方案。

背景技术

目前复材蜂窝型材主要用于发动机的吸声减震，相关材料的加工主要依靠人工，至今国内没有很好的自动化技术解决途径，随着工业自动化的发展，这种生产方式不能满足现代航空发动机的研制生产需求，因此，实现一种精度较高的复材蜂窝型材蜂窝孔自动定位方法，对后续蜂窝孔的自动化加工有着极其重要的贡献。本发明提供一种基于视觉的蜂窝型材孔洞定位方案，本发明是复材蜂窝型材自动化加工的一个重要流程，使用工业RGBD相机与视觉算法相配合，共同完成复材蜂窝型材加工过程中的蜂窝孔定位功能，并把定位中获取的孔洞坐标信息输入到后续加工流程中。本发明定位精度高，动作快，成本低；能够适应蜂窝型材在多种任务与场合下的加工与生产需求。

发明内容

本发明解决的技术问题为：提供一种基于视觉的蜂窝型材孔洞定位方法，为蜂窝型材的自动化加工提供坐标信息，解决该材料加工过程依靠人工的问题。

为解决上述技术问题，提供一种蜂窝型材蜂窝孔视觉定位方法，其特征在于，包括，蜂窝型材，工业RGBD相机，所述工业RGBD相机用于对蜂窝型材实时拍照，获取待加工蜂窝板图像信息和蜂窝孔深度信息，计算机，所述计算机用于运行定位程序，并对定位信息进行实时显示，定位程序，所述定位程序根据工业RGBD相机传递的图像信息，提供了视觉定位方法，用于确定蜂窝型材中各个蜂窝孔的定位信息，机器人，所述机器人机械臂设有末端执行器，可以根据计算机提供的定位信息进行自动化动作，所述视觉定位方法，具体：

首先，对工业RGBD相机进行标定，获得工业RGBD相机的内参数和外参数；

其次，对机器人进行手眼标定，用于将工业RGBD相机传递的图像在世界坐标系下的坐标变换到机器人坐标系下；

再次，对所述蜂窝型材蜂窝孔进行中心位置识别，所述中心位置识别方法的步骤如下，

第一步，进行图像信息矫正，消除由所述工业RGBD相机的摄像头畸变参数和镜头对图像质量的影响；

第二步，图像色彩空间转换，将图像信息由RGB色彩空间转换到HSV色彩空间，并使图像中只保留蜂窝板部分，以滤除环境干扰；

第三步，图像二值化与轮廓查找，用于在图像信息中提取蜂窝板结构与蜂窝孔形状信息；

第四步，轮廓亚匹配与亚像素级定位，实现因形变而呈现的非完全规则正六边形蜂窝孔的识别；

第五步，读取工业RGBD相机采集的深度信息中待识别蜂窝孔相对应位置的深度数据，从而获得每个蜂窝孔在空间中的中心位置；

最后，确定每个蜂窝孔的姿态信息，生成位置点阵，方法是，

第一步，利用工业RGBD相机采集的蜂窝孔深度信息，获取每个蜂窝孔距离工业RGBD相机的距离；

第二步，根据工业RGBD相机标定得到的内参数，确定出每个蜂窝孔在工业RGBD相机坐标系中的位置；

第三步，根据识别到的蜂窝六边形结构进行逆透视变换，得到每个蜂窝孔在工业RGBD相机坐标系下的姿态信息；

第四步，利用手眼标定结果，将每个蜂窝孔在工业RGBD相机坐标系下的坐标转换到机器人坐标系下；