[发明专利]一种基于视觉的零件快速识别方法

说明书

本发明公开了一种基于视觉的零件快速识别方法，该方法包括：S1，采集多个零件的模板图像，建立零件库；S2，采集待测零件图像，并提取该零件特征；S3，对待测图像进行识别；S4，对待测图像中的零件进行定位。本发明方案从零件的轮廓数、各个轮廓的几何特征和形状特征三个方面，将待测零件图像与零件库中的模板零件图像比较和识别，实现了实时准确地对平面零件进行识别、分类以及定位。

技术领域

本发明属于机器人视觉定位领域，涉及一种基于视觉的零件快速识别方法。

背景技术

21世纪以来，随着机器人技术的不断成熟，机器人技术得到了更广泛应用。从工业机器人发展到服务型机器人，机器人逐渐走入了人们的日常生活当中，给我们带来了诸多方便。随着人类物质生活水平的提高及精神生活的日益丰富，未来机器人将跟人类更密切的联系在一起。

目前，在生产中应用的工业机器人，一般采用示教或者离线编程的方式，只是简单地重复执行预先编制好的程序，完成程序设定的动作，这在工业生产中受到了许多限制。

在工业生产线中，会存在大量的零件识别和定位抓取。传统的人工分类不能精确和准确识别，存在以下几个问题：①识别速度慢；②存在漏检。通过机器视觉，对零件进行自动识别分类，可以将人们从大量的体力劳动中解脱出来。

论文“基于双目视觉的服务机器人仿人机械臂控制，上海大学学报(自然科学版),2012,18(5):506-512.徐昱琳,杨永焕,李昕,等”，采用双目立体视觉实现目标的抓取，即在识别物体时，采用颜色分割法将RGB颜色空间转换至HSV颜色空间，并通过选取阈值来分割图像，分割后的图像受背景干扰较大且噪点较多。

论文“双目立体视觉的目标识别与定位，智能系统学报,2011,6(4):303-311，尚倩,阮秋琦,李小利”，采用双目立体视觉实现目标识别与定位；该双目立体视觉系统主要包括摄像机标定、图像分割、立体匹配和3维测距4个模块，其中立体匹配是双目视觉定位的最关键的一步，但实现目标区域的准确立体匹配 较难，且立体匹配的不准确将直接导致所获取的深度信息产生偏差，同时其实时性是双目和多目定位视觉系统面临的最大挑战。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于视觉的零件快速识别方法，从零件的轮廓数、各个轮廓的几何特征和形状特征三个方面，将待测零件图像与零件库中的模板零件图像比较和识别，实现了实时准确地对平面零件进行识别、分类以及定位，有效地解决了现有机器人无法及时适应工作环境或目标对象发生变化，导致操作失败，从而无法满足柔性生产系统的要求。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种基于视觉的零件快速识别方法，所述方法包括：S1，采集多个零件的模板图像，建立零件库；S2，采集待测零件图像，并提取该零件特征；S3，对待测图像进行识别；S4，对待测图像中的零件进行定位。

进一步地，所述步骤S1、S2中，对零件图像的预处理包括：图像采集、灰度增强、滤波去噪、形态学操作以及二值化。

进一步地，所述步骤S1、S2中，零件图像的特征包括：图像中轮廓的个数、各个轮廓的几何特征及其形状特征。

进一步地，所述步骤S3中，通过对待检零件图像与模板图像进行前期所提取特征的相似度比较来进行识别。

进一步地，所述步骤S4中，根据零件的最小外接矩形进行零件的定位抓取。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

本发明方案从零件的轮廓数、各个轮廓的几何特征和形状特征三个方面，将待测零件图像与零件库中的模板零件图像比较和识别，实现了实时准确地对平面零件进行识别、分类以及定位。

附图说明

图1是基于视觉的零件快速识别方法的流程框图。