基于機器視覺的工件定位和識別

陳澤寧,張學習,彭澤榮,鐘凱宇

(廣東工業大學 自動化學院,廣東 廣州　510006)

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基于機器視覺的工件定位和識別

陳澤寧,張學習,彭澤榮,鐘凱宇

(廣東工業大學 自動化學院,廣東 廣州510006)

摘要根據機器視覺系統具有非接觸性、實時性、穩定性及高精度的特點。文中采用機器視覺技術對工件的定位和識別進行了研究。通過求取工件輪廓中心矩和輪廓軸線二階導數的最小值,求得工件的中心坐標和旋轉角度;通過提取模板工件的Hu不變矩與工件輪廓的Hu不變矩,利用輪廓的相似度量函數識別工件類型。實驗結果表明,通過提取工件輪廓矩能在旋轉的情況下精確地定位和識別工件。

關鍵詞工件定位;工件識別;輪廓提取;旋轉

機器視覺技術是指利用攝像機作為傳感器模擬人的視覺功能,其廣泛應用于工業分揀、測量、檢測等領域。本文將機器視覺技術應用到工件定位和識別問題中。在定位識別之前,先利用Opencv提供的標定算法[1]對圖像進行了畸變矯正;為機器人順利抓取工件,又研究了圖像坐標與機器人坐標的相互轉換問題。為定位和識別工件,本文通過提取每個工件的輪廓信息[2],并計算其輪廓中心矩和輪廓軸線二階導數的最小值從而確定工件的位姿[3],又因在生產線上的工件擺放位置均是隨意的,若要識別工件類型,就需要尋找一種具有尺度不變性和旋轉不變性的識別算法,普通的模板匹配,例如普通的最小平方差算法(MSD)、最小絕對差……