| 主权项 |
用于螺钉自动装配的机器视觉定位方法，其特征在于实施步骤如下：A.所涉及的器件：用于螺钉自动装配的机器视觉定位方法实施中所涉及的器件包括工业相机、待装配产品部件、工业计算机、螺钉自动装配装置的工作台和工业相机安装槽；B.步骤如下：第一步，录入数据：首先收集待装配产品部件的尺寸信息和表面圆孔分布信息，以及待定位的待装配产品部件上的螺丝孔的位置，选择一个圆孔的外轮廓圆为待定位的待装配产品部件的特征圆，记录该特征圆的圆孔半径和所在位置的信息并作为图像的特征信息，将该待装配产品部件的上述相关信息录入工业计算机的测量软件中；第二步，获取图像：在螺钉自动装配装置的工作台上方的螺丝刀头位置增设工业相机安装槽，将安装工业相机安置在该安装槽中，工业相机通过USB接口与上述第一步中所述的工业计算机进行连接，将待装配产品部件放置在螺钉自动装配装置的工作台上，并用夹具固定，用上述第一步中所述的工业计算机的测量软件控制工业相机进行拍摄图片，获得待装配产品部件在螺钉自动装配装置的工作台上的灰度图像，记图像尺寸(w,h),其中w为宽度，h为高度；第三步，图像预处理：采用一种混合使用形态学变换和图像滤波的方法，即先对所述第二步获得的灰度图像进行形态学闭操作，然后进行双边滤波处理，并且将这一过程重复3～5次，去除图像中的黑点和噪声，保留图像中的关键信息，再利用Laplace边缘检测算子进行边缘检测，得到二值图像；第四步，霍夫变换：对上述第三步得到的二值图像进行霍夫变换，以检测图像中的圆，得到结果中的定位点圆心像素坐标(Xp1,Yp1)；第五步，标定相机：首先记录在上述第四步的霍夫变换中的图像中的圆的检测结果中的圆心位置在图像中的像素坐标Xp1，将第一步所述的工业相机延X轴移动30～40mm，并记录移动的实际距离Lr和移动后工业相机的实际位置坐标(Xr2，Yr2)，移动停止后，再一次进行上述获取图像、图像预处理和霍夫变换的步骤，并且记录新图像中的圆的检测结果，记录结果的圆心像素坐标为(Xp2，Yp2)，然后进行计算，即对两次检测圆得到的结果中的圆心坐标作差，得到移动的像素距离Lp，即Xp2－Xp1＝Lp，再用移动的实际距离Lr和上述像素距离Lp相除，实际移动距离Lr为被除数，记录计算结果为距离‑像素比，记为k，至此完成相机标定；第六步，位置计算：通过上述第五步中第二次霍夫变换得到的圆心像素坐标(Xp2，Yp2)、移动后工业相 机的实际位置坐标(Xr2，Yr2)、距离‑像素比k和上述第二步中的图像尺寸(w,h)，计算出待装配产品部件上特征圆的实际位置(Xt，Yt)，特征圆的实际位置计算公式如下：Xt＝(Xp2‑w/2)×k+Xr2；Yt＝(Yp2‑h/2)×k+Yr2通过上述第一步所述测量软件中录入的待装配产品部件信息中，特征圆的位置(X1,Y1)和待定位的待装配产品部件上的螺丝孔的位置(X2,Y2)，求得待定位螺丝孔相对于特征圆的位置(Lx,Ly)，即Lx＝X2‑X1、Ly＝Y2‑Y1，通过上面计算的特征圆实际位置(Xt，Yt)和待定位螺丝孔相对于特征圆的位置(Lx,Ly)，进一步计算出待定位螺丝孔的实际位置(Xa,Ya)，待定位螺丝孔的实际位置计算公式如下：Xa＝Xt+Lx；Ya＝Yt+Ly。 |
