[发明专利]一种水泵叶片视觉定位方法及系统

权利要求书

1.一种水泵叶片视觉定位方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

S1、通过背板光源的照明方式采集振动平台上的水泵叶片的图像；

S2、提取水泵叶片图像中的水泵叶片；

S3、识别水泵叶片的前端及后端，进而识别水泵叶片正、反面，输出正面水泵叶片的位姿。

2.如权利要求1所述水泵叶片视觉定位方法，其特征在于，水泵叶片的提取过程具体如下：

S21、对水泵叶片图像依次进行滤波和二值化处理，输出水泵叶片图像1；

S22、对水泵叶片图像1中的线段进行最小外接矩形拟合，将拟合形成的最小外接矩形与设定矩形进行比较，若最小外接矩形的面积、长度及宽度均位于设定矩形的面积、长度及宽度的允许偏差范围内，则认定最小外接矩形对应的线段为水泵叶片。

3.如权利要求1所述水泵叶片视觉定位方法，其特征在于，水泵叶片的前端及后端的识别方法具体如下：

S31、对提取到的水泵叶片进行椭圆拟合及最小外接矩形拟合，确定拟合椭圆的中心；

S32、计算椭圆中心距最小外接矩形四个端点的距离，最小距离对应的端点即为水泵叶片的一个端点；

S33、根据最小外接矩形的长度或宽度确定水泵叶片的另一个端点；

S34、基于面积分割识别水泵叶片的前端及后端。

4.如权利要求3所述水泵叶片视觉定位方法，其特征在于，通过直线K连接水泵叶片的两个端点，确定两端点所在直线段的中点，获取过该中点且垂直直线K的直线K₁；

直线K₁将水泵叶片的包围区域分成两个子包围区域，分别计算两个子包围区域的面积，大面积或小面积对应的端即为水泵叶片的前端，另外一端即为后端。

5.如权利要求3所述水泵叶片视觉定位方法，其特征在于，水泵叶片的正、反面识别方法具体如下：

获取直线K₁与水泵叶片曲线的交点P₀，基于前端点与直线K₁的位置关系，交点P₀与直线K的关系及直线K的斜率k判断当前待识别水泵叶片的正、反面。

6.如权利要求5所述水泵叶片视觉定位方法，其特征在于，计算直线K、直线K₁的斜率k、k₁，进而获取直线K及直线K₁的直线方程，直线K、直线K₁的直线方程为：

y-kx-(p_1y-kp_1x)＝0

y-k₁x-(p_0y-k₁p_0x)＝0

定义两个函数：

F(x,y)＝y-kx-(p_1y-kp_1x)

G(x,y)＝y-k₁x-(p_0y-k₁p_0x)

通过将前端点P₁的坐标(p_1x，p_1y)代入函数G(x,y)中获取G(p_1x,p_1y)，将交点P₀的坐标(p_0x，p_0y)代入函数F(x,y)中获取F(p_0x,p_0y)；

当水泵叶片为正面时，满足k×F(p_0x,p_0y)×G(p_1x,p_1y)＜0；当水泵叶片为反面时，满足k×F(p_0x,p_0y)×G(p_1x,p_1y)＞0。