[发明专利]一种水泵叶片视觉定位方法及系统

说明书

本发明公开一种叶片视觉定位方法及系统，该方法包括如下步骤：S1、通过背板光源的照明方式采集振动平台上的水泵叶片的图像；S2、提取水泵叶片图像中的水泵叶片；S3、识别水泵叶片的前端及后端，进而识别水泵叶片正、反面，输出正面水泵叶片的位姿。本发明通过对水泵叶片的几何结构进行分析，根据多种水泵叶片的共性，建立了水泵叶片正、反面和前后端的处理方法，最终给出了水泵叶片的位姿。

技术领域

本发明属于视觉定位技术领域，更具体地，本发明涉及一种水泵叶片视觉定位方法及系统。

背景技术

目前在自动化产线上有很多柔性上料系统，通过将物料上到振动平台上，将物料振散，利用二维视觉对工件进行定位，然后通过机器人实现工件的抓取及上料工作。水泵叶片为弯曲的窄条状金属件，为了将水泵叶片放到叶片磨具上，叶片模具如图3所示，需要检测出水泵叶片的正反面，然后确定正面水泵叶片的位姿。

申请公布号：CN 112660719 A，申请公布日：2021.04.16，发明名称：一种水泵叶片自动化柔性上料系统及上料控制过程，该技术方案并未给出水泵叶片的位姿识别方法。

发明内容

本发明提供一种水泵叶片视觉定位方法，旨在改善上述问题。

本发明是这样实现的，一种水泵叶片视觉定位方法，所述方法具体包括如下步骤：

S1、通过背板光源的照明方式采集振动平台上的水泵叶片图像；

S2、提取水泵叶片图像中的水泵叶片；

S3、识别水泵叶片的前端及后端，进而识别水泵叶片正、反面，输出正面水泵叶片的位姿。

进一步的，水泵叶片的提取过程具体如下：

S21、对水泵叶片图像依次进行滤波和二值化处理，输出水泵叶片图像1；

S22、对水泵叶片图像1中的线段进行最小外接矩形拟合，将拟合形成的最小外接矩形与设定矩形进行比较，若最小外接矩形的面积、长度及宽度均位于设定矩形的面积、长度及宽度的允许偏差范围内，则认定最小外接矩形对应的线段为水泵叶片。

进一步的，水泵叶片的前端及后端的识别方法具体如下：

S31、对提取到的水泵叶片进行椭圆拟合及最小外接矩形拟合，确定拟合椭圆的中心；

S32、计算椭圆中心距最小外接矩形四个端点的距离，最小距离对应的端点即为水泵叶片的一个端点；

S33、根据最小外接矩形的长度或宽度确定水泵叶片的另一个端点；

S34、基于面积分割识别水泵叶片的前端及后端。

进一步的，通过直线K连接水泵叶片的两个端点，确定两端点所在直线段的中点，获取过该中点且垂直直线K的直线K₁；

直线K₁将水泵叶片的包围区域分成两个子包围区域，分别计算两个子包围区域的面积，大面积或小面积对应的端即为水泵叶片的前端，另外一端即为后端。

进一步的，水泵叶片的正、反面识别方法具体如下：

获取直线K₁与水泵叶片曲线的交点P₀，基于前端点与直线K₁的位置关系，交点P₀与直线K的关系及直线K的斜率k判断当前待识别水泵叶片的正、反面。

进一步的，计算直线K、直线K₁的斜率k、k₁，进而获取直线K及直线K₁的直线方程，直线K、直线K₁的直线方程为：

y-kx-(p_1y-kp_1x)＝0