[发明专利]一种基于多目视觉的管模螺栓识别定位方法

说明书

本发明公开了一种基于多目视觉的管模螺栓识别定位方法，该方法包括：对双目摄相机进行坐标标定并建立坐标关系，得到摄相机的位置参数；两个双目摄相机进行工作区的视频流获取；使用SURF算法对获取的视频流进行最优图像帧的提取；对获得的图像帧进行二值分割处理，提取图像中的信息；根据提取和匹配出足够的特征点完成初次定位；单目摄相机通过Canny算子对螺栓边缘像素点提取，获取螺栓面的质心坐标位置；通过数据拼接的方法进行整体数据的同步处理完成三维位姿重建，完成螺栓位置的识别定位。本发明通过SURF算法和CANNY边缘提取算子，解决识别定位过程中精度低、误匹配、漏配和效果差的问题，进一步提高精确度和运算速度。

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种基于多目视觉的管模螺栓识别定位方法。

背景技术

当今，在工业生产中为了使工业机器机构更加智能化，出现越来越多机器代替人工劳动的应用，并且装配作为制造中开始或者结束的重要一个环节，逐渐向多任务小批量趋势发展，这样就得要求机构具备更强的环境适应能力和更高的柔性化及自动化程度，其中，为其添加视觉功能是一大趋势。

目前，装配机器人视觉系统主要集中在单目视觉和双目视觉。单目视觉主要实现二维平面定位，要实现三维位姿估计计算复杂，而双目视觉可实现三维定位却存在匹配困难和退化问题。对于装配机器人执行任务过程中可能存在的遮挡，更可能导致视觉系统不稳定乃至失效。如果仅通过配置多目相机很大程度上增加信息的不确定性和降低匹配速度。

在中国专利公开的(申请号为：202210017796.6，申请公布号为：CN 114332247 A)多目视觉测量的标定方法及装置、存储介质和摄像设备，获取多目相机下标定物的标记点的图像信息；根据所述标记点的图像信息及多目相机的位置坐标确定所述标记点在第一坐标系下的三维坐标信息，以及，获取所述多目相机的内参、外参和畸变系数；获取目标物的锚点在所述第一坐标系下的三维坐标信息和所述目标物的锚点在第二坐标系下的三维坐标信息，确定所述第一坐标系和所述第二坐标系的三维坐标信息的转换关系，以及确定所述多目相机的外参的转换关系；根据所述标定物的标记点在所述第一坐标系下的三维坐标信息、所述多目相机的在所述第一坐标系下的外参及所述三维坐标信息的转换关系和所述外参的转换关系确定所述标定物的标记点在所述第二坐标系下的参数信息，以实现对所述多目相机的标定。

参考上述公开的中国专利多目视觉测量的标定方法及装置、存储介质和摄像设备，尚有以下不足：主要为解决现有识别定位技术中的单目视觉实现二维平面定位，但是实现三维位姿计算复杂，双目视觉可以实现三维定位却不能解决匹配困难和退化问题，导致识别定位的精确度不高，识别定位的效率不高。

发明内容

本发明针对上述的不足之处提供一种结构简单，使用方便，支撑强度高和稳定性强的可调节式的稳定底座。

本发明是目的是这样实现的：一种基于多目视觉的管模螺栓识别定位方法，其特征在于：

步骤1：通过摄像机1和摄像机2组成双目摄相机，对双目摄相机进行坐标标定并建立坐标关系，得到摄相机的位置参数；

步骤2：两个双目摄相机进行工作区的视频流获取；

步骤3：使用SURF算法对获取的视频流进行最优图像帧的提取；

步骤4：对获得的图像帧进行二值分割处理，提取图像中的信息；

步骤5：根据提取和匹配出足够的特征点完成初次定位；

步骤6：通过摄像机3形成单目摄相机，单目摄相机通过Canny算子对螺栓边缘像素点提取，获取螺栓面的质心坐标位置；

步骤7：通过数据拼接的方法进行整体数据的同步处理完成三维位姿重建，完成螺栓位置的识别定位。

优选的，所述步骤1中，对双目摄相机进行坐标标定，坐标标定获得两个摄像机之间的位置关系，即旋转矩阵R和平移向量T。