[发明专利]基于模板匹配的白车身焊点3D标定方法、系统及介质

权利要求书

1.一种基于模板匹配的白车身焊点3D标定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

通过预先训练出的焊点检测与分割模型分割出焊点，并将分割出的焊点中心转换为像素坐标，以进行焊点识别和定位焊点中心；

使用预设的标定法进行相机标定，利用标定结果进行相机矫正使得相机平面与机器人坐标平面平行；

调整机器人使相机成像清晰且中心大致为焊点中心，记录机器人拍照位置以及焊点像素位置，并将焊点用矩形框裁剪出来作为模板；

在相机拍摄平面，以所述拍照位置为原点移动机器人，拍照成像，进行模板匹配，基于模板匹配结果计算焊点标定偏差；

将所述焊点标定偏差传递给机器人，对探头检测焊点进行定标。

2.根据权利要求1所述的基于模板匹配的白车身焊点3D标定方法，其特征在于，所述在相机拍摄平面，以所述拍照位置为原点移动机器人，拍照成像，进行模板匹配，基于模板匹配结果计算焊点标定偏差的步骤包括：

在相机拍摄平面，以拍照位置为原点移动机器人，拍照成像，进行模板匹配，记录此时机器人位置和模板匹配结果；

移动机器人到其他不同位置重复上面的操作；计算出焊点平面和机器人对应平面的转换关系，得到焊点标定平面偏差。

3.根据权利要求2所述的基于模板匹配的白车身焊点3D标定方法，其特征在于，所述在相机拍摄平面，以所述拍照位置为原点移动机器人，拍照成像，进行模板匹配，基于模板匹配结果计算焊点标定偏差的步骤还包括：

不改机器人探头的角度姿态，移动机器人，通过所述平面偏差引导激光对准车身焊点中心，并且焊点中心处于激光测距仪的量程范围内，使用激光测距仪进行探头与焊点法向测距，并分析激光测距方向对应的机器人坐标轴和两者之间的正负转换关系，得到焊点标定深度偏差。

4.根据权利要求3所述的基于模板匹配的白车身焊点3D标定方法，其特征在于，所述将所述焊点标定偏差传递给机器人，对探头检测焊点进行定标的步骤包括：

将所述焊点标定偏差传递给机器人，不改变机器人探头的角度姿态，移动机器人将探头末端对准焊点中心，将此时的机器人坐标记录为当前检测焊点的标定位置；

将标定位置与平面偏差和深度偏差结合，引导机器人进行移动，使得探头到达车身上相应的焊点，然后进行检测。

5.根据权利要求1所述的基于模板匹配的白车身焊点3D标定方法，其特征在于，所述预设的标定法为张正有标定法。

6.根据权利要求1所述的基于模板匹配的白车身焊点3D标定方法，其特征在于，所述通过预先训练出的焊点检测与分割模型分割出焊点，并将分割出的焊点中心转换为像素坐标，以进行焊点识别和定位焊点中心的步骤之前还包括：

使用海量数据和深度学习的YOLO3框架训练出焊点检测与分割模型。

7.根据权利要求1所述的基于模板匹配的白车身焊点3D标定方法，其特征在于，所述使用预设的标定法进行相机标定，利用标定结果进行相机矫正使得相机平面与机器人坐标平面平行的步骤之前还包括：

粗略规划机器人检测轨迹，包括：拍照位置、激光位置、焊点检测位置。

8.一种基于模板匹配的白车身焊点3D标定系统，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有基于模板匹配的白车身焊点3D标定程序，所述基于模板匹配的白车身焊点3D标定程序被处理器运行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有基于模板匹配的白车身焊点3D标定程序，所述基于模板匹配的白车身焊点3D标定程序被处理器运行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法的步骤。