[发明专利]一种物料位姿识别方法、装置、电子设备及上料系统

权利要求书

1.一种物料位姿识别方法，用于识别零件的位姿，其特征在于，包括步骤：

A1.获取包含零件的原始图像；

A2.在所述原始图像中生成所述零件的最小外接矩形；

A3.根据所述最小外接矩形获取所述零件的位置数据和主方向夹角；

A4.提取所述最小外接矩形内的第一图像，以计算所述第一图像与第一模板图像的第一相似度，并计算所述第一图像与第二模板图像的第二相似度；

A5.根据所述主方向夹角、所述第一相似度和所述第二相似度确定所述零件的旋转角度；

A6.把所述位置数据和所述旋转角度映射到世界坐标系中，得到所述零件的位姿。

2.根据权利要求1所述的物料位姿识别方法，其特征在于，步骤A3包括：

获取所述最小外接矩形的中心点的位置数据，作为所述零件的位置数据；

计算所述最小外接矩形的主方向线与图像参考轴之间的夹角，作为所述主方向夹角。

3.根据权利要求1所述的物料位姿识别方法，其特征在于，步骤A4包括：

分别计算所述第一图像、所述第一模板图像和所述第二模板图像的全局平均亮度；

分别计算所述第一图像、所述第一模板图像和所述第二模板图像的第一局部平均亮度；所述第一局部平均亮度为对应图像的第一局部区域的平均亮度，所述第一局部区域为所述对应图像的边界以所述对应图像的中心点为基点按第一预设比例缩小后得到的第一框线所包围的区域；

分别计算所述第一图像、所述第一模板图像和所述第二模板图像的第二局部平均亮度；所述第二局部平均亮度为对应图像的第二局部区域的平均亮度，所述第二局部区域为所述对应图像的边界以所述对应图像的中心点为基点按第二预设比例缩小后得到的第二框线所包围的区域；

根据所述全局平均亮度、所述第一局部平均亮度和所述第二局部平均亮度计算所述第一相似度和所述第二相似度。

4.根据权利要求3所述的物料位姿识别方法，其特征在于，所述第一预设比例为1/2，所述第二预设比例为1/4。

5.根据权利要求3所述的物料位姿识别方法，其特征在于，所述根据所述全局平均亮度、所述第一局部平均亮度和所述第二局部平均亮度计算所述第一相似度和所述第二相似度的步骤包括：

根据以下公式计算所述第一相似度和所述第二相似度：

；

；

其中，为所述第一图像与所述第一模板图像的所述第一相似度；为所述第一图像与所述第二模板图像的所述第二相似度； 、、分别为所述第一图像的所述全局平均亮度、所述第一局部平均亮度和所述第二局部平均亮度，、、分别为所述第一模板图像的所述全局平均亮度、所述第一局部平均亮度和所述第二局部平均亮度，、、分别为所述第二模板图像的所述全局平均亮度、所述第一局部平均亮度和所述第二局部平均亮度。

6.根据权利要求1所述的物料位姿识别方法，其特征在于，所述第二模板图像为所述第一模板图像在图像平面中旋转180°得到的图像；

步骤A5包括：

若所述第一相似度小于所述第二相似度，则根据以下公式计算所述旋转角度：

；

若所述第一相似度不小于所述第二相似度，则根据以下公式计算所述旋转角度：

；

其中，为所述零件的所述旋转角度，为所述主方向夹角。

7.一种物料位姿识别装置，用于识别零件的位姿，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取包含零件的原始图像；

第一生成模块，用于在所述原始图像中生成所述零件的最小外接矩形；

第二获取模块，用于根据所述最小外接矩形获取所述零件的位置数据和主方向夹角；

第一计算模块，用于提取所述最小外接矩形内的第一图像，以计算所述第一图像与第一模板图像的第一相似度，并计算所述第一图像与第二模板图像的第二相似度；

第二计算模块，用于根据所述主方向夹角、所述第一相似度和所述第二相似度确定所述零件的旋转角度；

第三计算模块，把所述位置数据和所述旋转角度映射到世界坐标系中，得到所述零件的位姿。