[发明专利]基于反射型激光清除异物装置的目标识别定位方法

摘要

本发明公开了一种基于反射型激光清除异物装置的目标识别定位方法。针对线缆缠绕异物的特征，通过自定义的图像识别算法，得到图像中线缆直径宽度和异物缠绕点坐标；根据对应关系得到真实距离；根据真实距离解算出激光点的图像平面坐标；通过图像平面坐标系到角度坐标系转换得到激光点和异物点的角度坐标，进行定位。使用本发明的方法提高了激光清除异物装置作业过程中对目标的识别率，在目标晃动时也能准确跟踪，使激光能够准确切割异物，提高了激光切割效率。

主权项

1.一种基于反射型激光清除异物装置目标识别定位方法，其特征在于：该方法基于反射型激光清除异物装置，该装置包括转台(22)、激光部件(4)、输入输出装置、控制系统和视觉传感器(10)；其中，转台(22)包括方位部件(1)和俯仰部件(2)，激光部件(4)包括激光发射头(19)、反射镜部件一(20)、反射镜部件二(21)；/n方位部件(1)安装在固定架(5)上方，俯仰部件(2)安装在方位部件(1)上方，激光发射头(19)安装在方位部件(1)中，反射镜部件一(20)、反射镜部件二(21)安装在俯仰部件(2)中，视觉传感器(10)安装在俯仰部件(2)中；/n控制系统与视觉传感器(10)连接，调整视觉传感器(10)参数；视觉传感器(10)用于捕获异物点，将图像传给控制系统进行图像识别；控制系统分别与方位部件(1)、俯仰部件(2)相连，控制系统对图像识别的结果进行处理，驱动方位部件(1)、俯仰部件(2)进行方位和俯仰两自由度的转动，从而带动视觉传感器(10)和激光部件(4)转动；输入输出装置与控制系统连接，用于显示控制系统的控制界面和输入操作信息；/n该方法包括以下步骤：/n步骤一：采集包括异物目标在内的当前图像帧，并传给控制系统，在显示屏上实时显示图像；/n步骤二：控制系统接收到输入装置传入的跟踪指令后，进行图像识别；如果识别失败，返回步骤一；否则，通过图像识别得到线缆直径在相机平面中投影的宽度d和异物缠绕点的图像坐标；/n步骤三：根据宽度d求出异物距离装置的真实距离Zc；/n步骤四：根据距离Zc解算出激光点在图像平面中的坐标作为目标坐标(x₀,y₀)；/n步骤五：图像平面坐标系到角度坐标系的坐标解算；控制系统根据距离Zc下相机平面坐标系中像素点和角度坐标系的对应关系，得到激光点的角度坐标(θ_x0,θ_y0)和异物点的角度坐标(θ_x1,θ_y1)，将异物点定位；/n步骤六：对激光点和异物点的角度坐标作差，得到转台应转动的角度Δθ＝(Δθ_x,Δθ_y)，控制系统发送命令给转台，使激光点和异物点重合。/n