[发明专利]一种圆截面工件定位方法、装置及系统

说明书

本发明实施例提供一种圆截面工件定位方法、装置及系统。其中，该方法包括：检测圆截面工件在摄像机的图像平面上的投影，获得投影的参数；求解由摄像机的透镜中心和所述投影确定的视锥曲面的方程及视锥曲面的主轴的方程；根据两个所述摄像机的透镜中心的坐标、视锥曲面的方程、主轴方程和两个所述摄像机的相对位移确定圆截面工件上表面的圆心坐标和半径；根据所述圆截面工件上表面的圆心坐标和半径大小确定所述圆截面工件的位置。本发明实施例提供的圆截面工件定位方法、装置和系统，基于双视锥曲面对具有圆截面的工件进行定位，定位准确、计算简单，提高了定位的准确性和实时性；同时，由于无需进行特征点匹配，提高了圆截面工件定位的通用性。

技术领域

本发明实施例涉及机器视觉及工件定位技术领域，具体为一种圆截面工件定位方法、装置及系统。

背景技术

在现代制造技术中，自动化装配技术能够部分取代人工技能和判断力进行复杂的装配操作，提高生产效率，保证产品的质量和稳定性。在零件装配过程中，有很多具有圆截面的工件需要进行装配，在机械臂夹持工件时，必须能够准确定位工件，顺利完成装配任务。随着机器视觉的发展，利用机器视觉系统指导装配过程的顺利开展是研究的一大热点。

在现有的基于立体视觉定位工件的方法中，主要采用的是基于特征点匹配的空间三维点计算的定位方法。该方法依赖于特征点提取和匹配的精度，计算复杂，导致无法满足实时性的需求，且误差较大；而且，对于一些没有明显的特征点的工件，则无法进行定位，使得上述方法不具有通用性。

发明内容

为解决现有技术中实时性不高、误差较大及通用性不高的问题，本发明实施例提供一种圆截面工件定位方法、装置及系统。

第一方面，本发明实施例提供一种圆截面工件定位方法，该方法包括：检测圆截面工件在摄像机的图像平面上的投影，获得所述投影的参数；求解由所述摄像机的透镜中心和所述投影确定的视锥曲面的方程；并求解所述视锥曲面的主轴的方程；根据两个所述摄像机的所述透镜中心的坐标、所述视锥曲面的方程、所述视锥曲面的主轴的方程和两个所述摄像机的相对位移确定所述圆截面工件上表面的圆心坐标和半径大小；根据所述圆截面工件上表面的圆心坐标和半径大小确定所述圆截面工件的位置。

第二方面，本发明实施例提供一种圆截面工件定位装置，该装置包括：计算单元，具体用于检测圆截面工件在摄像机的图像平面上的投影，获得所述投影的参数；求解由所述摄像机的透镜中心和所述投影确定的视锥曲面的方程；并求解所述视锥曲面的主轴的方程；工件定位单元，具体用于根据两个所述摄像机的所述透镜中心的坐标、所述视锥曲面的方程、所述视锥曲面的主轴的方程和两个所述摄像机的相对位移确定所述圆截面工件上表面的圆心坐标和半径大小；根据所述圆截面工件上表面的圆心坐标和半径大小确定所述圆截面工件的位置。

第三方面，本发明实施例提供一种圆截面工件定位系统，该系统包括本发明实施例提供的圆截面工件定位装置、双目摄像头及机械臂；其中，所述圆截面工件定位装置与所述双目摄像头和所述机械臂相连接。

第四方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如下方法：检测圆截面工件在摄像机的图像平面上的投影，获得所述投影的参数；求解由所述摄像机的透镜中心和所述投影确定的视锥曲面的方程；并求解所述视锥曲面的主轴的方程；根据两个所述摄像机的所述透镜中心的坐标、所述视锥曲面的方程、所述视锥曲面的主轴的方程和两个所述摄像机的相对位移确定所述圆截面工件上表面的圆心坐标和半径大小；根据所述圆截面工件上表面的圆心坐标和半径大小确定所述圆截面工件的位置。