工件定位方法与装置、及工件旋转系统与流程

本公开涉及工业，特别涉及一种工件定位方法与装置、及工件旋转系统。

背景技术：

1、在许多工业生产过程中，需要对工件进行定位，特别是对工件所处的角度进行旋转定位，以便进行加工、检测、组装等操作。随着工业生产过程的要求越来越高，对于工件定位的精度、效率等方面的要求也越来越高。

2、相关技术中，主要基于工件采集图像与模板图像的匹配进行角度识别，以进行工件的定位，例如，通过以1°的间隔依次旋转模版图像，计算采集得到的工件图像和模板图像的匹配分数，通过比较各个角度的匹配分数，确定工件的角度。

3、上述定位方法中，由于需要不断旋转模板图像并进行匹配计算，导致该定位方法的计算量大且消耗时间长，可能会严重影响生产的效率。

4、此外，基于模板匹配的定位方法无法根据模板匹配的得分辨别角度差异很小的两幅图像，在工件出现误差时也可能由于匹配分数的降低导致匹配失败，无法确定工件的角度，对于工件定位的精度较低。

技术实现思路

1、相关技术中，在进行工件定位时，存在效率较低、精度较低的问题。

2、鉴于此，本公开提供了一种工件定位方法，能够有效地解决上述问题。

3、根据本公开的一个方面，提出了一种工件定位方法，包括：获取工件的第一图像；根据所述第一图像，确定所述工件的多个参考结构；根据所述多个参考结构，确定所述工件的旋转中心；根据所述旋转中心，对所述工件进行定位。

4、在一些实施例中，确定所述工件的旋转中心包括：根据所述工件的型号，确定所述工件的多个参考结构与所述工件的旋转中心之间的位置关系；根据所述多个参考结构中的至少一部分参考结构以及所述位置关系，确定所述工件的旋转中心。

5、在一些实施例中，根据所述多个参考结构中的至少一部分参考结构以及所述位置关系，确定所述工件的旋转中心包括：选择所述多个参考结构中至少一部分参考结构，作为参考结构的一种组合；根据不同组合的参考结构以及所述位置关系，分别确定工件的候选旋转中心；根据候选旋转中心，确定所述工件的旋转中心。

6、在一些实施例中，根据候选旋转中心，确定所述工件的旋转中心包括：根据候选旋转中心的坐标的中位数或平均值，确定所述工件的旋转中心。

7、在一些实施例中，所述参考结构包括辅助参考结构，对所述工件进行定位包括：根据所述辅助参考结构，确定所述工件的定位点；根据所述旋转中心与所述定位点形成的向量、与预设方向之间的角度，对所述工件进行定位。

8、在一些实施例中，所述定位点包括参考结构的中心点，根据所述辅助参考结构，确定所述工件的定位点包括：计算辅助参考结构的中心点与其他参考结构的中心点之间的距离；根据与辅助参考结构的中心点距离最小的其他参考结构的中心点，确定所述工件的定位点。

9、在一些实施例中，根据与辅助参考结构的中心点距离最小的其他参考结构的中心点，确定所述工件的定位点包括：根据与辅助参考结构的中心点距离最小的其他参考结构的中心点，确定所述工件的候选定位点；根据其他参考结构的中心点，对所述候选定位点进行调整，将调整后的候选定位点确定所述工件的定位点。

10、在一些实施例中，所述参考结构包括所述工件上的圆孔，所述确定工件的参考结构包括：获取用户输入的圆孔的半径范围；根据所述圆孔的半径范围，利用机器学习模型，对所述第一图像中进行圆孔检测。

11、在一些实施例中，根据所述圆孔的半径范围，利用机器学习模型，对所述第一图像中进行圆孔检测包括：对工件的第一图像进行遮罩处理；利用机器学习模型，对所述第一图像中的未被遮罩的区域进行圆孔检测。

12、在一些实施例中，根据所述第一图像，确定所述工件的多个参考结构包括：对所述第一图像进行预处理；根据预处理后的第一图像，确定所述工件的多个参考结构。

13、在一些实施例中，所述预处理包括均衡化、滤波、二值化处理、消除噪声中的至少一个。

14、在一些实施例中，工件定位方法还包括：获取所述工件的第二图像；根据所述第一图像中工件的定位结果与所述第二图像中工件的位置，确定所述工件旋转的角度。

15、在一些实施例中，所述第二图像的尺寸与所述第一图像的尺寸相同，所述工件定位方法还包括：确定所述第一图像和所述第二图像的中心点；将所述第一图像，按照所述旋转的角度，沿所述中心点进行旋转，得到旋转后的第一图像；分别确定所述第二图像和旋转后的第一图像中工件的参考结构；根据所述参考结构之间的重合程度，确定是否重新对所述工件进行定位。

16、根据本公开的另一方面，提供了一种工件定位装置，包括：获取模块，配置为获取工件的第一图像；第一确定模块，配置为根据所述第一图像，确定所述工件的多个参考结构；第二确定模块，配置为根据所述多个参考结构，确定所述工件的旋转中心；定位模块，配置为根据所述旋转中心，对所述工件进行定位。

17、根据本公开的再一方面，提供了一种工件定位装置，包括：存储器；和耦接至所述存储器的处理器，所述处理器用于基于存储在所述存储器中的指令，执行如上所述的工件定位方法。

18、根据本公开的再一方面，提供了一种工件旋转系统，包括：图像采集装置，配置为采集所述工件的第一图像；如上所述的工件定位装置；旋转装置，配置为根据定位的结果，旋转所述工件。

19、在一些实施例中，工件旋转系统还包括：移动装置，配置为移动所述图像采集装置，使得所述图像采集装置与所述工件之间的距离保持不变。

20、根据本公开的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上所述的工件定位方法。

21、根据本公开的再一方面，提供了一种计算机程序产品，其中，所述计算机程序产品存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如上所述的工件定位方法。

22、本公开提供的工件定位方法，通过确定工件上的参考结构，利用这些参考结构确定工件的旋转中心后，再根据旋转中心直接对工件进行定位，从而实现准确、迅速地定位工件。

技术特征：

1.一种工件定位方法，包括：

2.根据权利要求1所述的工件定位方法，其中，确定所述工件的旋转中心包括：

3.根据权利要求2所述的工件定位方法，其中，根据所述多个参考结构中的至少一部分参考结构以及所述位置关系，确定所述工件的旋转中心包括：

4.根据权利要求3所述的工件定位方法，其中，根据候选旋转中心，确定所述工件的旋转中心包括：

5.根据权利要求1所述的工件定位方法，其中，所述参考结构包括辅助参考结构，对所述工件进行定位包括：

6.根据权利要求5所述的工件定位方法，其中，所述定位点包括参考结构的中心点，根据所述辅助参考结构，确定所述工件的定位点包括：

7.根据权利要求6所述的工件定位方法，其中，根据与辅助参考结构的中心点距离最小的其他参考结构的中心点，确定所述工件的定位点包括：

8.根据权利要求1所述的工件定位方法，其中，所述参考结构包括所述工件上的圆孔，所述确定工件的参考结构包括：

9.根据权利要求8所述的工件定位方法，其中，根据所述圆孔的半径范围，利用机器学习模型，对所述第一图像中进行圆孔检测包括：

10.根据权利要求1所述的工件定位方法，其中，根据所述第一图像，确定所述工件的多个参考结构包括：

11.根据权利要求10所述的工件定位方法，其中，所述预处理包括均衡化、滤波、二值化处理、消除噪声中的至少一个。

12.根据权利要求1所述的工件定位方法，还包括：

13.根据权利要求12所述的工件定位方法，其中，所述第二图像的尺寸与所述第一图像的尺寸相同，所述工件定位方法还包括：

14.一种工件定位装置，包括：

15.一种工件定位装置，包括：

16.一种工件旋转系统，包括：

17.根据权利要求16所述的工件旋转系统，其中，还包括：

18.一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现根据权利要求1至13中任一项所述的工件定位方法。

19.一种计算机程序产品，其中，所述计算机程序产品存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现根据权利要求1至13中任一项所述的工件定位方法。

技术总结本公开涉及工业技术领域，特别涉及一种工件定位方法与装置、及工件旋转系统。工件定位方法包括：获取工件的第一图像；根据所述第一图像，确定所述工件的多个参考结构；根据所述多个参考结构，确定所述工件的旋转中心；根据所述旋转中心，对所述工件进行定位。技术研发人员：刘剑飞,陆智俊,陈新春,李成浩受保护的技术使用者：江苏徐工工程机械研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6