[发明专利]一种分级多目视觉定位方法、系统及装置

说明书

本发明公开了一种分级多目视觉定位方法、系统及装置，方法包括在多个摄像机中，建立每个摄像机之间的空间坐标变换关系，得到坐标转换矩阵；分别对每个摄像机进行参数标定，得到每个摄像机的内外参数，并对所有摄像机进行位置标定；通过多个摄像机对工作区进行图像采集，得到多个工作区图像；对工作区图像进行处理，并进行螺孔识别定位，得到螺孔的目标位置。本发明通过多个摄像机对螺栓进行识别和精确定位，从而可将识别定位的结果数据反馈到高精度的执行机构，实现螺栓智能识别和螺栓中心位置的自动对准，解决了多螺栓同步装配的自适应定位问题，有效提高了装配机器人的智能程度和定位精度。本发明可广泛应用于螺栓装配中。

技术领域

本发明涉及图像分析技术领域，尤其涉及一种分级多目视觉定位方法、系统及装置。

背景技术

在螺栓装配应用中，有两个主要的问题：一是需要机器人在进行装配前自动找到待装配螺纹孔的位置；二是在装配过程中对装配位置补偿位置误差。目前市场上的主流工业机器人都不能都自动适应外部环境的变化，仅能在严格得定义结构化环境中执行预定的指令动作，缺乏对环境的感知与应变能力。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种准确率较高的分级多目视觉定位方法、系统及装置。

本发明所采取的技术方案是：

一种分级多目视觉定位方法，包括以下步骤：

在多个摄像机中，建立每个摄像机之间的空间坐标变换关系，得到坐标转换矩阵；

分别对每个摄像机进行参数标定，得到每个摄像机的内外参数，并对所有摄像机进行位置标定；

通过多个摄像机对工作区进行图像采集，得到多个工作区图像；

对工作区图像进行处理，并进行螺孔识别定位，得到螺孔的目标位置。

作为所述的一种分级多目视觉定位方法的进一步改进，所述的对工作区图像进行处理，并进行螺孔识别定位，这一步骤具体包括：

从工作区图像中选取被跟踪螺孔的局部图像作为模板图像；

根据模板图像，在原工作区图像中进行基于区域的匹配，并建立坐标系；

根据被跟踪螺孔的形状，建立一个对应的搜索区域；

在搜索区域中提取螺孔的特征，并根据特征在每个工作区图像中查找到对应的特征，得到每个工作区图像的位置特征信息；

对每个工作区图像的位置特征信息进行融合，得到螺孔的目标位置。

作为所述的一种分级多目视觉定位方法的进一步改进，所述的目标位置的计算公式为：

p＝W*F；

其中，p表示目标位置，W表示每个摄像机的工作区图像对应的权重，F表示每个工作区图像的位置特征信息。

本发明所采用的另一个技术方案是：

一种分级多目视觉定位系统，包括：

转换建立单元，用于在多个摄像机中，建立每个摄像机之间的空间坐标变换关系，得到坐标转换矩阵；

标定单元，用于分别对每个摄像机进行参数标定，得到每个摄像机的内外参数，并对所有摄像机进行位置标定；

图像采集单元，用于通过多个摄像机对工作区进行图像采集，得到多个工作区图像；

定位识别单元，用于对工作区图像进行处理，并进行螺孔识别定位，得到螺孔的目标位置。

作为所述的一种分级多目视觉定位系统的进一步改进，所述的定位识别单元具体包括：