[发明专利]一种视觉识别方法和系统

权利要求书

1.一种视觉识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

识别相应区间的标志点颜色，且机器视觉在可视范围内所述标志点颜色对应的部分形成坐标集合；

获取机器视觉坐标系中标志点坐标后，将第一标志点中心在机器视觉中的坐标转化为机械臂系统中的坐标；

采用机械臂结合灯光投影法重新获取第二标志点中心坐标，比对第一标志点中心坐标和第二标志点中心坐标之间的误差，其中，当第一标志点中心坐标与第二标志点中心坐标在误差允许范围内则默认机器视觉识别的标志点坐标；当第一标志点中心坐标与第二标志点中心坐标超出误差允许范围则需通过最小二乘法对机器视觉识别标志点坐标进行优化；

根据比对结果获取第三标志点坐标，将所述第三标志点坐标与所述坐标集合进行对比；匹配出坐标集合中与所述第三标志点坐标相对应的标志点序号，该标志点序号为第三标志点坐标的序号；

其中，所述第一标志点中心坐标、第二标志点中心坐标、第三标志点坐标分别对应同一标志点用不同方法所取得的不同坐标值，第一标志点中心坐标为通过机器视觉获得的标志点坐标；第二标志点中心坐标为通过灯光投影结合机械臂所获得的标志点坐标；第三坐标点则是经过误差分析及修正之后最终确定的标志点坐标。

2.根据权利要求1所述的视觉识别方法，其特征在于，所述采用机械臂结合灯光投影法重新获取第二标志点中心坐标中所述机械臂结合灯光投影法包括：

在所述机械臂末端安装有三个发光元件，调节三个发光元件的位置及光照强度；

将机械臂末端的穿刺针移动至接近标志点上表面时，穿刺针的三个影子尖端形成一个三角形区域；

移动机械臂将所述穿刺针靠近标志点中心，直到穿刺针针尖与其影子针尖以及标志点中心重合时获取机械臂工具中心坐标。

3.根据权利要求1或2所述的视觉识别方法，其特征在于，该方法还包括在识别相应区间的标志点颜色之前构建不同的HSV模型，每个HSV模型对应一种颜色H、S、V区间值，且每个HSV模型对应一个标志点编号。

4.根据权利要求3所述的视觉识别方法，其特征在于，构建不同的HSV模型中HSV模型包括采集9种不同颜色的标志点，计算9种不同颜色的H、S、V值，建立相应的HSV模型，其中，不同颜色包括红、橙、黄、绿、青、蓝、紫、黑和白。

5.一种视觉识别系统，其特征在于，包括：

标志点颜色识别模块，用于识别相应区间的标志点颜色，且机器视觉在可视范围内所述标志点颜色对应的部分形成坐标集合；

坐标转化模块，用于获取机器视觉坐标系中标志点坐标后，将第一标志点中心在机器视觉中的坐标转化为机械臂系统中的坐标；

比对模块，用于采用机械臂结合灯光投影法重新获取第二标志点中心坐标，比对第一标志点中心坐标和第二标志点中心坐标之间的误差，其中，当第一标志点中心坐标与第二标志点中心坐标在误差允许范围内则默认机器视觉识别的标志点坐标；当第一标志点中心坐标与第二标志点中心坐标超出误差允许范围则需通过最小二乘法对机器视觉识别标志点坐标进行优化；

对比模块，用于根据比对结果获取第三标志点坐标，将所述第三标志点坐标与所述坐标集合进行对比；匹配出坐标集合中与所述第三标志点坐标相对应的标志点序号，该标志点序号为第三标志点坐标的序号；

其中，所述第一标志点中心坐标、第二标志点中心坐标、第三标志点坐标分别对应同一标志点用不同方法所取得的不同坐标值，第一标志点中心坐标为通过机器视觉获得的标志点坐标；第二标志点中心坐标为通过灯光投影结合机械臂所获得的标志点坐标；第三坐标点则是经过误差分析及修正之后最终确定的标志点坐标。

6.根据权利要求5所述的视觉识别系统，其特征在于，所述比对模块包括：

发光元件模块，用于在所述机械臂末端安装有三个发光元件，调节三个发光元件的位置及光照强度；

第一移动模块，用于将机械臂末端的穿刺针移动至接近标志点上表面时，穿刺针的三个影子尖端形成一个三角形区域；

第二移动模块，用于移动机械臂将所述穿刺针靠近标志点中心，直到穿刺针针尖与其影子针尖以及标志点中心重合时获取机械臂工具中心坐标。