[发明专利]一种基于机器视觉的工业设备识别定位方法、系统及设备

权利要求书

1.一种基于机器视觉的工业设备识别定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取目标区域的图像；

提取出目标区域图像内的所有轮廓；

将所有轮廓的中心点定位在预设坐标系下的三维坐标中；根据不位于同一直线上的三个中心点在预设坐标系下的三维坐标计算抓取工业设备需要绕所述预设坐标系X轴、Y轴和Z轴的旋转角度；包括有：按照不位于同一直线上的三个中心点在预设坐标系下的三维坐标进行计算，获得互不平行的第一向量和第二向量；根据所述第一向量和所述第二向量确定三个中心点所在面的法向量；根据所述法向量以及三个中心点在预设坐标系下的三维坐标，计算所述轮廓在预设坐标系下的变换矩阵，根据所述变换矩阵计算抓取所述工业设备需要绕所述预设坐标系X轴、Y轴和Z轴的旋转角度。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的工业设备识别定位方法，其特征在于：所述预设坐标系包括相机坐标系或世界坐标系。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的工业设备识别定位方法，其特征在于：目标区域上还设置有用于区分工业设备的标志；获取所述标志的图像，将所述标志的图像与预设数据库中的图像进行比对，根据比对结果区分工业设备。

4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的工业设备识别定位方法，其特征在于：所述标志为轮廓，所述轮廓包括多边形轮廓和/或圆轮廓；

根据轮廓在目标区域的位置、轮廓形状、轮廓颜色、轮廓大小、轮廓包含的图案区分工业设备。

5.根据权利要求3所述的基于机器视觉的工业设备识别定位方法，其特征在于：所述标志为设置在目标区域上的多个不同半径圆轮廓；其中一个圆轮廓为基准圆轮廓，其余圆轮廓为排序圆轮廓；所述基准圆轮廓的圆心点为目标区域的中心点，排序圆轮廓环绕目标区域的中心点设置；

获取所有排序圆轮廓的图像，将该图像与预设数据库中的图像进行比对，根据比对结果区分工业设备。

6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的工业设备识别定位方法，其特征在于：最小半径圆轮廓为基准圆轮廓，其余半径圆轮廓为排序圆轮廓；排序圆轮廓环绕最小半径圆轮廓的圆心点设置；

获取所有排序圆轮廓的图像，将该图像与预设数据库中的图像进行比对，根据比对结果区分工业设备。

7.一种基于机器视觉的工业设备识别定位系统，其特征在于，包括有：

图像获取模块，用于获取目标区域的图像；

提取模块，用于提取出目标区域图像内的所有轮廓；

定位模块，用于将所有轮廓的中心点定位在预设坐标系下的三维坐标中；

计算模块，用于根据不位于同一直线上的三个中心点在预设坐标系下的三维坐标计算抓取工业设备需要绕所述预设坐标系X轴、Y轴和Z轴的旋转角度；

所述计算模块包括有第一计算单元、第二计算单元和第三计算单元；

所述第一计算单元用于根据不位于同一直线上的三个中心点在预设坐标系下的三维坐标进行计算，获得互不平行的第一向量和第二向量；

所述第二计算单元用于根据所述第一向量和所述第二向量确定三个中心点所在面的法向量；

所述第三计算单元用于根据所述法向量以及三个中心点在预设坐标系下的三维坐标，计算所述轮廓在预设坐标系下的变换矩阵，并根据所述变换矩阵计算抓取所述工业设备需要绕所述预设坐标系X轴、Y轴和Z轴的旋转角度。

8.根据权利要求7所述的基于机器视觉的工业设备识别定位系统，其特征在于，所述图像获取模块还包括有图像获取单元、比对单元和识别单元；

所述图像获取单元用于获取设置在目标区域上用于区分工业设备的标志的图像；

所述比对单元与图像获取单元连接，用于将获取的标志图像与预设数据库中的图像进行比对；

所述识别单元与比对单元连接，用于根据比对结果区分工业设备。