一种基于视觉的顶层折弯板材定位方法

摘要

本发明公开了一种基于视觉的顶层折弯板材定位方法。首先，利用CCD摄像机采集取料站上折弯板材的图片，通过阈值分割、膨胀与腐蚀、图像掩膜提取采集图像中的板材区域。然后通过边缘提取及筛选得到属于顶层板材的两条边缘，并利用统计概率霍夫线变换获得两条边缘线段的端点。最后根据相机内部参数把得到的端点的像素坐标转换成为相机坐标系下的三维坐标，求取两条边缘对应的直线方程，从而计算板材的实际位置与预先求得的参考位置的位移偏差和角度偏差，最终求得折弯机器人实际的抓取位置。本发明通过视觉传感技术，实现了从多层板材中自动识别顶层板材位置的功能，避免了由机械定位导致的时间成本高和通用性低等缺陷。

主权项

一种基于视觉的顶层折弯板材定位方法，自动从取料站上多层板材中识别顶层板材的位置，其特征在于：包括如下步骤1)、图像采集：用垂直安装于取料站上方的CCD摄像机拍摄堆在取料站上多层板材的图像；2)、板材区域提取：利用阈值分割粗略提取板材区域，然后利用先腐蚀后膨胀去掉分割后图像中的噪声区域，并把结果图片作为掩膜，作用于原始采集的图像，从采集的图像中提取多层板材的区域；3)、边缘提取及筛选：利用中值滤波对提取的板材区域进行平滑，然后利用Canny算子提取图像中所有板材的边缘，并根据提取边缘的长度，过滤掉过短的噪声边缘，最后对图像的下半部分进行从左到右的逐行扫描，得到顶层折弯板材的右边缘，对图像的左半部分进行从下到上的逐列扫描，得到顶层折弯板材的上边缘；4)、位置参数获取：对得到的图像进行概率统计霍夫线变换，获得顶层板材右边缘和上边缘对应线段的端点的像素坐标，并根据相机内部参数和顶层板材在相机坐标系下Z轴坐标，把端点的二维像素坐标转换成为相机坐标系下的三维坐标；5)、位置偏差计算：根据得到的两条线段的端点坐标，计算相应的直线方程，从而计算板材的实际位置和参考位置的位置偏差，包括两个位移偏差Δx、Δy和一个角度偏差ΔA；6)、实际抓取位置计算：根据得到的位置偏差，对在参考抓取位置时折弯机器人的工具坐标系进行旋转平移变换，得到实际抓取位置。