本公開涉及工業(yè)，特別涉及一種工件定位方法與裝置、及工件旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在許多工業(yè)生產(chǎn)過程中，需要對工件進(jìn)行定位，特別是對工件所處的角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)定位，以便進(jìn)行加工、檢測、組裝等操作。隨著工業(yè)生產(chǎn)過程的要求越來越高，對于工件定位的精度、效率等方面的要求也越來越高。

2、相關(guān)技術(shù)中，主要基于工件采集圖像與模板圖像的匹配進(jìn)行角度識別，以進(jìn)行工件的定位，例如，通過以1°的間隔依次旋轉(zhuǎn)模版圖像，計(jì)算采集得到的工件圖像和模板圖像的匹配分?jǐn)?shù)，通過比較各個角度的匹配分?jǐn)?shù)，確定工件的角度。

3、上述定位方法中，由于需要不斷旋轉(zhuǎn)模板圖像并進(jìn)行匹配計(jì)算，導(dǎo)致該定位方法的計(jì)算量大且消耗時間長，可能會嚴(yán)重影響生產(chǎn)的效率。

4、此外，基于模板匹配的定位方法無法根據(jù)模板匹配的得分辨別角度差異很小的兩幅圖像，在工件出現(xiàn)誤差時也可能由于匹配分?jǐn)?shù)的降低導(dǎo)致匹配失敗，無法確定工件的角度，對于工件定位的精度較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、相關(guān)技術(shù)中，在進(jìn)行工件定位時，存在效率較低、精度較低的問題。

2、鑒于此，本公開提供了一種工件定位方法，能夠有效地解決上述問題。

3、根據(jù)本公開的一個方面，提出了一種工件定位方法，包括：獲取工件的第一圖像；根據(jù)所述第一圖像，確定所述工件的多個參考結(jié)構(gòu)；根據(jù)所述多個參考結(jié)構(gòu)，確定所述工件的旋轉(zhuǎn)中心；根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)中心，對所述工件進(jìn)行定位。

4、在一些實(shí)施例中，確定所述工件的旋轉(zhuǎn)中心包括：根據(jù)所述工件的型號，確定所述工件的多個參考結(jié)構(gòu)與所述工件的旋轉(zhuǎn)中心之間的位置關(guān)系；根據(jù)所述多個參考結(jié)構(gòu)中的至少一部分參考結(jié)構(gòu)以及所述位置關(guān)系，確定所述工件的旋轉(zhuǎn)中心。

5、在一些實(shí)施例中，根據(jù)所述多個參考結(jié)構(gòu)中的至少一部分參考結(jié)構(gòu)以及所述位置關(guān)系，確定所述工件的旋轉(zhuǎn)中心包括：選擇所述多個參考結(jié)構(gòu)中至少一部分參考結(jié)構(gòu)，作為參考結(jié)構(gòu)的一種組合；根據(jù)不同組合的參考結(jié)構(gòu)以及所述位置關(guān)系，分別確定工件的候選旋轉(zhuǎn)中心；根據(jù)候選旋轉(zhuǎn)中心，確定所述工件的旋轉(zhuǎn)中心。

6、在一些實(shí)施例中，根據(jù)候選旋轉(zhuǎn)中心，確定所述工件的旋轉(zhuǎn)中心包括：根據(jù)候選旋轉(zhuǎn)中心的坐標(biāo)的中位數(shù)或平均值，確定所述工件的旋轉(zhuǎn)中心。

7、在一些實(shí)施例中，所述參考結(jié)構(gòu)包括輔助參考結(jié)構(gòu)，對所述工件進(jìn)行定位包括：根據(jù)所述輔助參考結(jié)構(gòu)，確定所述工件的定位點(diǎn)；根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)中心與所述定位點(diǎn)形成的向量、與預(yù)設(shè)方向之間的角度，對所述工件進(jìn)行定位。

8、在一些實(shí)施例中，所述定位點(diǎn)包括參考結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)，根據(jù)所述輔助參考結(jié)構(gòu)，確定所述工件的定位點(diǎn)包括：計(jì)算輔助參考結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)與其他參考結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)之間的距離；根據(jù)與輔助參考結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)距離最小的其他參考結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)，確定所述工件的定位點(diǎn)。

9、在一些實(shí)施例中，根據(jù)與輔助參考結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)距離最小的其他參考結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)，確定所述工件的定位點(diǎn)包括：根據(jù)與輔助參考結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)距離最小的其他參考結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)，確定所述工件的候選定位點(diǎn)；根據(jù)其他參考結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)，對所述候選定位點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，將調(diào)整后的候選定位點(diǎn)確定所述工件的定位點(diǎn)。

10、在一些實(shí)施例中，所述參考結(jié)構(gòu)包括所述工件上的圓孔，所述確定工件的參考結(jié)構(gòu)包括：獲取用戶輸入的圓孔的半徑范圍；根據(jù)所述圓孔的半徑范圍，利用機(jī)器學(xué)習(xí)模型，對所述第一圖像中進(jìn)行圓孔檢測。

11、在一些實(shí)施例中，根據(jù)所述圓孔的半徑范圍，利用機(jī)器學(xué)習(xí)模型，對所述第一圖像中進(jìn)行圓孔檢測包括：對工件的第一圖像進(jìn)行遮罩處理；利用機(jī)器學(xué)習(xí)模型，對所述第一圖像中的未被遮罩的區(qū)域進(jìn)行圓孔檢測。

12、在一些實(shí)施例中，根據(jù)所述第一圖像，確定所述工件的多個參考結(jié)構(gòu)包括：對所述第一圖像進(jìn)行預(yù)處理；根據(jù)預(yù)處理后的第一圖像，確定所述工件的多個參考結(jié)構(gòu)。

13、在一些實(shí)施例中，所述預(yù)處理包括均衡化、濾波、二值化處理、消除噪聲中的至少一個。

14、在一些實(shí)施例中，工件定位方法還包括：獲取所述工件的第二圖像；根據(jù)所述第一圖像中工件的定位結(jié)果與所述第二圖像中工件的位置，確定所述工件旋轉(zhuǎn)的角度。

15、在一些實(shí)施例中，所述第二圖像的尺寸與所述第一圖像的尺寸相同，所述工件定位方法還包括：確定所述第一圖像和所述第二圖像的中心點(diǎn)；將所述第一圖像，按照所述旋轉(zhuǎn)的角度，沿所述中心點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，得到旋轉(zhuǎn)后的第一圖像；分別確定所述第二圖像和旋轉(zhuǎn)后的第一圖像中工件的參考結(jié)構(gòu)；根據(jù)所述參考結(jié)構(gòu)之間的重合程度，確定是否重新對所述工件進(jìn)行定位。

16、根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種工件定位裝置，包括：獲取模塊，配置為獲取工件的第一圖像；第一確定模塊，配置為根據(jù)所述第一圖像，確定所述工件的多個參考結(jié)構(gòu)；第二確定模塊，配置為根據(jù)所述多個參考結(jié)構(gòu)，確定所述工件的旋轉(zhuǎn)中心；定位模塊，配置為根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)中心，對所述工件進(jìn)行定位。

17、根據(jù)本公開的再一方面，提供了一種工件定位裝置，包括：存儲器；和耦接至所述存儲器的處理器，所述處理器用于基于存儲在所述存儲器中的指令，執(zhí)行如上所述的工件定位方法。

18、根據(jù)本公開的再一方面，提供了一種工件旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，包括：圖像采集裝置，配置為采集所述工件的第一圖像；如上所述的工件定位裝置；旋轉(zhuǎn)裝置，配置為根據(jù)定位的結(jié)果，旋轉(zhuǎn)所述工件。

19、在一些實(shí)施例中，工件旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)還包括：移動裝置，配置為移動所述圖像采集裝置，使得所述圖像采集裝置與所述工件之間的距離保持不變。

20、根據(jù)本公開的再一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)指令，所述指令被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如上所述的工件定位方法。

21、根據(jù)本公開的再一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品存儲有計(jì)算機(jī)指令，所述指令被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如上所述的工件定位方法。

22、本公開提供的工件定位方法，通過確定工件上的參考結(jié)構(gòu)，利用這些參考結(jié)構(gòu)確定工件的旋轉(zhuǎn)中心后，再根據(jù)旋轉(zhuǎn)中心直接對工件進(jìn)行定位，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、迅速地定位工件。

技術(shù)特征：

1.一種工件定位方法，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件定位方法，其中，確定所述工件的旋轉(zhuǎn)中心包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工件定位方法，其中，根據(jù)所述多個參考結(jié)構(gòu)中的至少一部分參考結(jié)構(gòu)以及所述位置關(guān)系，確定所述工件的旋轉(zhuǎn)中心包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工件定位方法，其中，根據(jù)候選旋轉(zhuǎn)中心，確定所述工件的旋轉(zhuǎn)中心包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件定位方法，其中，所述參考結(jié)構(gòu)包括輔助參考結(jié)構(gòu)，對所述工件進(jìn)行定位包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工件定位方法，其中，所述定位點(diǎn)包括參考結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)，根據(jù)所述輔助參考結(jié)構(gòu)，確定所述工件的定位點(diǎn)包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工件定位方法，其中，根據(jù)與輔助參考結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)距離最小的其他參考結(jié)構(gòu)的中心點(diǎn)，確定所述工件的定位點(diǎn)包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件定位方法，其中，所述參考結(jié)構(gòu)包括所述工件上的圓孔，所述確定工件的參考結(jié)構(gòu)包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工件定位方法，其中，根據(jù)所述圓孔的半徑范圍，利用機(jī)器學(xué)習(xí)模型，對所述第一圖像中進(jìn)行圓孔檢測包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件定位方法，其中，根據(jù)所述第一圖像，確定所述工件的多個參考結(jié)構(gòu)包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的工件定位方法，其中，所述預(yù)處理包括均衡化、濾波、二值化處理、消除噪聲中的至少一個。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件定位方法，還包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的工件定位方法，其中，所述第二圖像的尺寸與所述第一圖像的尺寸相同，所述工件定位方法還包括：

14.一種工件定位裝置，包括：

15.一種工件定位裝置，包括：

16.一種工件旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的工件旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，其中，還包括：

18.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)指令，所述指令被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的工件定位方法。

19.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品存儲有計(jì)算機(jī)指令，所述指令被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的工件定位方法。

技術(shù)總結(jié)
本公開涉及工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種工件定位方法與裝置、及工件旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。工件定位方法包括：獲取工件的第一圖像；根據(jù)所述第一圖像，確定所述工件的多個參考結(jié)構(gòu)；根據(jù)所述多個參考結(jié)構(gòu)，確定所述工件的旋轉(zhuǎn)中心；根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)中心，對所述工件進(jìn)行定位。

技術(shù)研發(fā)人員：劉劍飛,陸智俊,陳新春,李成浩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇徐工工程機(jī)械研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6