[发明专利]一种用于轴孔装配的机器人视觉引导方法

权利要求书

1.一种用于轴孔装配的机器人视觉引导方法，其特征在于，包括如下步骤：

利用工业相机对孔系工件进行拍照，获取孔系工件的图像数据，将图像数据传到上位机；

上位机对所述图像数据进行图像处理和分析，得出孔系工件在图像上的各轴孔的的中心位置及半径的图像数据；

将上述各轴孔的图像坐标数据转换为机器人坐标系的坐标数据；

将机器人坐标数据发送给机器人控制器，从而完成视觉引导工作；

所述上位机对图像数据进行图像处理和分析，得出孔系工件在图像上的各轴孔的中心位置及半径的图像数据，具体步骤为：对图像数据进行平滑预处理，去除噪声；在预处理的图像的基础上，对图像进行边缘提取,得到二值化图像；在边缘提取的基础上，提取图像中各轴孔所对应圆的中心位置和半径；对检测到得圆做出进一步筛选，得出最佳的圆检测结果；

所述在边缘提取的基础上，提取图像中各轴孔所对应圆的中心位置和半径；具体为：

将边缘提取的二值化图像空间的非零像素点变换到参数累加空间，取得参数累加空间的最大值；

根据一定比率和累加空间的最大累加值得到在参数累加空间提取圆的阈值；

根据所述阈值在累加空间提取检测到的圆；

所述根据阈值在累加空间提取检测到的圆，具体为：以最终累加空间中的累加值最大点Amax作为基准，根据一定比率λ设定阈值为Amax*λ，通过系数λ的调整以及对检测到的圆做进一步筛选，得出最佳的圆检测结果；

所述得出最佳的圆检测结果，具体为：

设定一相似度距离v作为两个圆C1(x1,y1,r1)和C2(x2,y2,r2)相似的度量,如下定义：

v＝(x₂-x₁)²+(y₂-y₁)²+(r₂-r₁)²；

检测结果R设为空集合，对霍夫变换检测结果逐一扫描，若不在R中的某圆c与检测结果R中的某一圆cr相似，相似度距离小于某阈值v’,则认为两个圆相似，将两个圆中霍夫空间累加值较大的保留在检测结果集合R中，若c与R中的任一圆都不相似，则将c加入到R中。

2.如权利要求1所述的用于轴孔装配的机器人视觉引导方法，其特征在于，所述在预处理的图像的基础上，对图像进行边缘提取的步骤具体为：

分别在图像的X方向和Y方向进行Sobel微分计算，得到两幅边缘提取图像；

对两幅边缘提取图像，逐点计算像素点平方和，得到一幅新的平方和图像；

计算所述平方和图像的均值；

将所述均值的倍数作为阈值，对平方和图像进行二值化，得到边缘提取的最终结果。

3.如权利要求1所述的用于轴孔装配的机器人视觉引导方法，其特征在于，所述将上述各轴孔的图像坐标数据转换为机器人坐标系的坐标数据，具体步骤为：

利用视觉标定原理求取工业相机的内、外参数；

对机器人坐标系进行零位标定；

根据所述的工业相机内、外参数确定从图像坐标到机器人坐标的变换过程公式及参数，求取工件轴孔像素点对应的机器人坐标。