[发明专利]一种核燃料棒位姿自动识别方法

摘要

本发明一种核燃料棒位姿自动识别方法属于机器视觉与核电装备制造自动化技术领域；所述方法包括以下三个步骤：步骤a、提取核燃料棒下端塞的图像特征；步骤b、计算核燃料棒下端塞的空间位姿信息；步骤c、按照空间位姿信息，组装核燃料棒；本发明自动识别方法能够监测核燃料棒的形状变化及位姿变化，为核燃料棒与栅板的自动化组装提供装置基础及理论基础，有利于实现核燃料棒束的自动化组装，不仅可以提高核电装备制造的安全性，而且可以大幅提高核电装备制造的智能化水平。

主权项

1.一种核燃料棒位姿自动识别方法，在核燃料棒位姿自动识别装置上实现，其特征在于，包括以下步骤：步骤a、提取核燃料棒下端塞的图像特征；具体为：步骤a1、建立下端塞轮廓信息模板；步骤a2、基于步骤a1得到的下端塞轮廓信息模板进行感兴趣区域定位与分割；步骤a3、提取图像特征；步骤b、计算核燃料棒下端塞的空间位姿信息；具体为：步骤b1、建立核燃料棒下端塞空间位姿检测的正交双目立体视觉模型；步骤b2、计算下端塞在第一相机坐标系中的位置；步骤b3、计算下端塞在第一相机坐标系中的姿态；步骤b4、计算下端塞在世界坐标系中的空间位姿；步骤c、按照空间位姿信息，组装核燃料棒；其特征在于，在理想状态下，定义核燃料棒轴线方向为Y轴，栅板中面所在的平面与栅板的前端面所在的平面之间的交线所在的方向为Z轴，根据“笛卡尔坐标系右手法则”确定出X轴方向，建立笛卡尔坐标系O‑XYZ；所述的核燃料棒位姿自动识别装置包括正交布置的第一相机和第二相机，所述第一相机光轴方向平行于Z轴，图像的横、纵坐标分别平行于X 轴和Y轴，用于检测核燃料棒下端塞相对于栅板在X轴方向和Y轴方向的位移信息，以及下端塞开口槽绕Y轴旋转的偏转角α和下端塞轴线在XOY平面内的方向角θ；所述第二相机光轴方向平行于X轴，图像的横、纵坐标分别平行于Y轴和Z轴，用于检测核燃料棒下端塞相对于栅板在Y轴方向和Z轴方向的位移信息，以及下端塞轴线在YOZ平面内的方向角基于所述的位移信息、偏转角和方向角，识别出核燃料棒下端塞与栅板之间的相对位置和核燃料棒下端塞开口槽与栅板之间的相对姿态。