[发明专利]一种带倒角工件的视觉垂直定位方法

权利要求书

1.一种带倒角工件的视觉垂直定位方法，是通过视觉成像系统的垂直光路图分析工件倒角对成像位置的影响，利用待定位工件的几何模型及其与相机成像中心的相对位置建立工件定位坐标、实际坐标和相机成像中心坐标的函数，利用标准工件多次标定来计算相机成像中心坐标，得到工件定位坐标与实际坐标的关系函数，最后根据每次定位结果计算出工件的实际坐标，实现倒角工件精准定位的方法；所述带倒角工件为长方体，倒角半径为r，长宽高依次为L、W和H，在标定面上的中心坐标为P(x_p,y_p,0)；根据针孔成像模型，所述相机成像中心坐标为针孔相机模型的聚焦中心M(x₀,y₀,z₀)；设定：

在XOZ平面的X方向上，图像中可观察到的工件左端边界中点为P_lx，右端边界中点为P_rx；图像处理时计算的左端和右端定位坐标分别为P_lx’(a,b_l,0)和P_rx’(c,b_r,0)，P_lx’对应的实际边界点坐标为A(x_a,y_a,z_a)，P_rx’对应的实际边界点坐标为B(x_b,y_b,z_b)；

在YOZ平面的Y方向上，图像中可观察到的工件左端边界中点为P_ly，右端边界中点为P_ry；图像处理时计算的左端和右端定位坐标分别为P_ly’(d_l,e,0)和P_ry’(d_r,f,0)，P_ly’对应的实际边界点坐标为C(x_c,y_c,z_c)，P_ry’对应的实际边界点坐标为D(x_d,y_d,z_d)；

整个视觉区域被分为3*3个子区域，每个子区域可建立对应的工件定位坐标、实际坐标和相机成像中心坐标的关系函数；其特征在于：

在视觉区域的中心子区域内执行工件标定，并计算相机成像中心坐标；

在生产过程中，每次执行定位时，首先判断工件中心的坐标区间，选择对应的工件定位坐标与实际坐标的关系函数，再计算工件的实际边界点坐标A、B、C、D，完成带倒角工件的视觉垂直定位；根据工件中心与相机成像中心点M(x₀,y₀,z₀)的相对坐标，将整个视觉区域分为3*3个子区域，具体的：

在XOZ平面的X方向上，当x₀-x_pL/2时，图像中可以观察到工件的完整的右端底边和不完整的左端倒角边，此时A点和B点公式分别为：

当-L/2≤x₀-x_p≤L/2时，图像中可以观察到工件的不完整的左端倒角边和不完整的右端倒角边，此时A点和B点公式分别为：

当x₀-x_p-L/2时，图像中可以观察到工件的完整的左端底边和不完整的右端倒角边，此时A点和B点公式分别为：

在YOZ平面的Y方向上，当y₀-y_pW/2时，图像中可以观察到工件的完整的右端底边和不完整的左端倒角边，此时C点和D点公式分别为：

当-W/2≤y₀-y_p≤W/2时，图像中可以观察到工件的不完整的左端倒角边和不完整的右端倒角边，此时C点和D点公式分别为：

当y₀-y_p-W/2时，图像中可以观察到工件的完整的左端底边和不完整的右端倒角边，此时C点和D点公式分别为：

如此按照x₀-x_p和y₀-y_p的值将视觉区域分割成3*3个子区域。