一种基于视觉的汽车轮毂定位方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110599536A(43)申请公布日2019.12.20(21)申请号201810511213.9(22)申请日2018.05.25(71)申请人中国科学院宁波材料技术与工程研究所地址315201浙江省宁波市镇海区中官西路1219号(72)发明人方灶军李俊杰李华民谌鸿强杨桂林张驰(74)专利代理机构宁波元为知识产权代理事务所(特殊普通合伙)33291代理人单英(51)Int.Cl.G06T7/60(2017.01)G06T7/73(2017.01)B60B7/06(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图1页(54)发明名称一种基于视觉的汽车轮毂定位方法(57)摘要本发明公开了一种基于视觉的汽车轮毂定位方法，在机器人粗抛工位和机器人精抛工位之前增加视觉定位工位；在视觉定位工位通过对轮毂视觉取像、轮毂中心点计算、轮毂条幅角度计算，得到当前轮毂条幅的角度αf；根据当前轮毂条幅角度αf与轮毂条幅基准角度αr的差值，通过放置轮毂的转台进行差值调整，将轮毂角度调整到设定的基准位置。CN110599536ACN110599536A权利要求书1/2页1.一种基于视觉的汽车轮毂定位方法，其特征在于：在机器人粗抛工位和机器人精抛工位之前增加视觉定位工位；在视觉定位工位通过对轮毂视觉取像、轮毂中心点计算、轮毂条幅角度计算，得到当前轮毂条幅的角度αf；根据当前轮毂条幅角度αf与轮毂条幅基准角度αr的差值，通过放置轮毂的转台进行差值调整，将当前轮毂角度调整到设定的基准位置。2.根据权利要求1所述的一种基于视觉的汽车轮毂定位方法，其特征在于：将用于测量条幅基准角度αr的轮毂放置在转台上，手动转动转台使轮毂的初始抛光点与机器人的抛光动作起点对准；然后使用图像处理软件将对准基点的轮毂进行视觉取像、轮毂中心点计算、轮毂条幅角度计算得到轮毂条幅基准角度αr，作为后续轮毂角度自动调整的基准角度。3.根据权利要求2所述的一种基于视觉的汽车轮毂定位方法，其特征在于：后续轮毂放置到转台后，使用图像处理软件对该轮毂进行视觉取像、轮毂中心点计算和轮毂条幅角度计算得到该轮毂条幅角度αf；计算当前轮毂条幅角度αf与轮毂条幅基准角度αr的差，即Δα＝αf-αr；把轮毂条幅角度差值Δα发送给轮毂转台控制器，转台带动轮毂自动进行角度调整，使后续轮毂的角度达到基准角度。4.根据权利要求1所述的一种基于视觉的汽车轮毂定位方法，其特征在于：所述的轮毂中心点计算包括采用canny算子提取出轮毂图像中的边缘、Hough变换算法检测图像中的轮毂中心圆孔，将Hough变换算法检测的圆心(x0w,y0w)作为轮毂的中心。5.根据权利要求4所述的一种基于视觉的汽车轮毂定位方法，其特征在于：通过Hough变换算法检测图像中轮毂中心圆孔的主要步骤为：步骤a1、把圆写成极坐标形式，即其中，x、y为圆上的样本点，x0、y0为圆心坐标，r为圆的半径，θ为极角；步骤a2、对(x0,y0)和θ按照一定步长采样，并把边缘上的样本点(xi,yi)代入圆的极坐标等式，得到相应的r值，(xi,yi)∈Bs，(i＝1,2,3,…Np)，其中Bs是图像边缘点的集合，Np是边缘点的数量；步骤a3、利用r的取值范围剔除不合理的数据对(x0j,y0j,rj)，rj＜rmin或者rj＞rmax，其中rmin和rmax是轮毂中心圆孔半径的最小值和最大值；步骤a4、对剩下的数据对(x0k,y0k,rk)进行投票，投票数最多的数据对即为提取的圆参数，记为(x0w,y0w,rw)；步骤a5、通过Hough变换算法检测的圆心(x0w,y0w)作为轮毂的中心。6.根据权利要求1所述的一种基于视觉的汽车轮毂定位方法，其特征在于：所述的轮毂条幅角度计算包括以下步骤：步骤b1、在轮毂条幅长度方向1/3至2/3处从上至下画一条竖线作为基准线L，L可以描述为：x＝xl；步骤b2、沿着基准线L计算条幅的上边缘P1和下边缘点P2；上边缘点P1的坐标计算公式为其中，(p1x,p1y)为轮毂上边缘点P1的坐标，I(x,y)为图像中像素点(x,y)的灰度值；相应的，下边缘点P2的坐标计算公式为2CN110599536A权利要求书2/2页其中，(p2x,p2y)为轮毂下边缘点P2的坐标；步骤b3、通过轮毂条幅上边缘点P1和下边缘点P2计算轮毂条幅中心点P0的坐标，轮毂条幅中心点P0的计算公式为其中，(p0x,p0y)为轮毂条幅中心点P0的坐标；步骤b4、通过轮毂中心点O和轮毂条幅中心点P0，计算轮毂条幅的角度α，计算公式为3CN110599536A说明书1/4页一种基于视觉的汽车轮毂定位方法技术领域[0001]本发明涉及汽车轮毂抛光领域，具体地说是一种基于视觉的汽车轮毂定位方法。背景