[发明专利]一种基于虚拟投影的零件编号识别系统、方法及装置

说明书

本发明提供一种基于虚拟投影的零件编号识别系统、方法及装置，其中系统包括矩形板、标定板、支撑柱、投影仪、照相机和上位机；在上位机中构建与零件编号识别系统的部件及部件参数一致的虚拟识别平台；获取目标零件的第一三维数模并导入至虚拟识别平台中，模拟目标零件在矩形板上的摆放状态，得到标签图像。进行零件编号识别时，将目标零件的标签图像投影至矩形板的上，得到目标零件的虚拟三维图像；再将待识别编号的零件放置在矩形板上并调整摆放姿态，判断待识别编号的零件三维表面与虚拟三维图像是否完全重合，完成零件编号识别工作。解决了依靠人工按照二维机械图纸对零件进行编号识别，不但效率低，而且零件编号识别正确性难以保证的问题。

技术领域

本发明属于图像处理和机器视觉检测技术领域，尤其涉及一种基于虚拟投影的零件编号识别系统、方法及装置。

背景技术

在机械制造领域，零件按照二维机械图纸完成固定形状加工后，会将所有零件混合在一起，进行零件表面热处理、抛光、喷漆等操作。操作完成后，生产厂家为了方便管理和后续生产，需要对每个零件进行身份识别，确定每个零件的编号。

目前，对零件进行编号识别通常依据零件的形状和尺寸比对二维机械图纸，如果零件的形状和尺寸均与二维机械图纸上的参数匹配，则可以确定该二维机械图纸的编号为正在比对的零件的编号。

然而，所有零件中通常存在一些零件外形结构相似，形状或尺寸差异较小的情况。如图1所示，零件C-1、零件C-2以及零件C-3存在相同部位的形状或尺寸相同或相似。在零件数量较多的情况下，依靠人工按照二维机械图纸对零件进行编号识别，不但效率低，而且零件编号识别的正确性难以保证。

发明内容

本发明提供一种基于虚拟投影的零件编号识别系统、方法及装置，可用于解决现有技术在零件数量较多的情况下，依靠人工按照二维机械图纸对零件进行编号识别，不但效率低，而且零件编号识别的正确性难以保证的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种基于虚拟投影的零件编号识别系统，包括：矩形板、标定板、支撑柱、投影仪、照相机以及上位机；

两根所述支撑柱垂直固定于所述矩形板的上表面；所述标定板位于所述矩形板上表面的中部且位于两根所述支撑柱之间；两根所述支撑柱的顶部通过横梁固定连接；所述投影仪和照相机均信号连接所述上位机，且均固定连接于所述横梁；所述投影仪的镜头和照相机的镜头均朝向所述标定板。

第二方面，本发明提供一种基于虚拟投影的零件编号识别方法，所述零件编号识别方法应用于第一方面所述的一种基于虚拟投影的零件编号识别系统；

所述零件编号识别方法包括：

标定投影仪的内参数和外参数；

根据所述投影仪的内参数和外参数，在上位机中构建虚拟识别平台，所述虚拟识别平台中的部件及部件参数均与零件编号识别系统中的部件及部件参数相同；

获取目标零件的第一三维数模，所述第一三维数模在目标零件自身模型坐标系下，且存储在上位机中；

将目标零件的第一三维数模导入至所述虚拟识别平台中；

在所述虚拟识别平台的矩形板上模拟目标零件在所述零件编号识别系统的矩形板上的摆放状态，得到目标零件的第二三维数模；

根据目标零件的第二三维数模，生成目标零件的标签图像；

将目标零件的标签图像投影至所述零件编号识别系统的矩形板的上表面，得到目标零件的虚拟三维图像；

判断待编号识别的零件与目标零件的虚拟三维图像是否重合；

如果是，将待编号识别的零件确定为目标零件的编号；