申请/专利权人：东北大学;河钢股份有限公司承德分公司

申请日：2019-12-31

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN111105463B

主分类号：G06T7/73

分类号：G06T7/73;G06T7/13;G06T7/66;G06T7/80

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2020.05.29#实质审查的生效;2020.05.05#公开

摘要：本发明属于焊接机器人技术领域，尤其涉及一种成捆棒材端面的标牌焊接定位方法。步骤如下：基于相机采集获取成捆棒材的端面图像，对端面图像进行矫正处理，得到矫正后的图像；针对矫正后的图像，基于棒材轮廓特征和质心坐标进行定位，得到焊接位置的像素坐标；基于激光传感器得到成捆棒材端面到相机的深度信息；根据深度信息和相机的内参，结合焊接位置的像素坐标，得到焊接位置在相机坐标系下的空间坐标；根据相机与执行器之间的齐次转换关系得到焊接位置在执行器坐标系下的空间坐标；得到焊接位置在世界坐标系下的空间坐标，作为最终焊接位置。通过多传感器融合技术进行定位，确定标牌焊接位置，焊接位置定位准确，减少人工投入和安全隐患。

主权项：1.一种成捆棒材端面的标牌焊接定位方法，其特征在于，用于对成捆棒材端面的标牌焊接的机器人，所述机器人包括相机、光源和执行器，相机和执行器安装在机器人法兰盘的末端，相机和执行器平行安装，光源采用环形光源，安装在相机的前方，所述标牌焊接定位方法包括如下步骤：S1、基于相机采集获取成捆棒材的端面图像，并对所述端面图像进行矫正处理，得到矫正后的图像；其中，所述矫正处理包括：基于相机内参和畸变参数，利用Opencv视觉库的函数cv::initUndistortRectifyMap，编写程序对数字图像进行畸变矫正；S2、针对矫正后的图像，基于棒材轮廓特征和质心坐标进行定位，得到焊接位置的像素坐标；所述步骤S2包括：S21、识别所述矫正后的图像中的棒材目标；S22、采用完全腐蚀和距离变换的方法对所述棒材目标中粘连的棒材进行分割，得到相互分离的棒材图像；S23、提取所述相互分离的棒材图像中棒材的轮廓特征和质心坐标，得到焊接位置；S3、基于激光传感器得到所述成捆棒材端面到相机的深度信息；S4、根据所述深度信息和预先获取的相机的内参，结合焊接位置的像素坐标，得到焊接位置在相机坐标系下的空间坐标；S5、建立手眼标定模型，得到相机坐标系到执行器坐标系的齐次转换矩阵，并利用所述齐次转换矩阵基于焊接位置在相机坐标系下的空间坐标，得到焊接位置在执行器坐标系下的空间坐标；S6、依据上位机实时获取的执行器坐标系与世界坐标系的转换关系，根据焊接位置在执行器坐标系下的空间坐标和获取的执行器坐标系与世界坐标系的关系，得到焊接位置在世界坐标系下的空间坐标，作为最终焊接位置，完成定位。

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