本發(fā)明的技術(shù)方案涉及以采用光學(xué)方法為特征的計量設(shè)備，具體地說是用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法。

背景技術(shù)：

在當(dāng)今制造業(yè)中，電子產(chǎn)品、汽車零部件和家電產(chǎn)品等的制造是重要組成部分。在這些行業(yè)的產(chǎn)品制造裝配中，經(jīng)常有產(chǎn)品需要裝配大量螺絲。靠人工裝配螺絲效率很低，而且容易發(fā)生漏裝螺絲的情況，所以現(xiàn)今制造業(yè)企業(yè)中開始采用具有一套完整控制軟件的自動螺釘裝配系統(tǒng)來自動地裝配螺絲。螺釘自動裝配系統(tǒng)由工業(yè)計算機、電動執(zhí)行機構(gòu)以及相應(yīng)的控制軟件組成。在螺釘自動裝配系統(tǒng)中，先將產(chǎn)品的螺孔位置數(shù)據(jù)保存到軟件中，待裝配產(chǎn)品放入該系統(tǒng)的工作區(qū)后，該螺釘裝配系統(tǒng)通過出發(fā)特定信號使系統(tǒng)中的控制夾具固定產(chǎn)品，進而螺絲刀具根據(jù)螺絲孔數(shù)據(jù)按順序裝配所有螺釘。

上述現(xiàn)有的螺釘自動裝配方式對螺釘自動裝配系統(tǒng)中的控制夾具的定位精度要求很高，因為產(chǎn)品的待裝配產(chǎn)品部件的固定位置稍有偏差，就會導(dǎo)致所有螺孔位置出現(xiàn)偏移。對于一些特定的產(chǎn)品，采用控制夾具自動夾緊的方式并不能使產(chǎn)品的待裝配產(chǎn)品部件的定位精度達到要求，只能做到將產(chǎn)品的待裝配產(chǎn)品部件固定在相對穩(wěn)定的位置上，這樣難免會使螺釘?shù)淖詣友b配出現(xiàn)失效。

現(xiàn)在，螺釘自動裝配中開始采用的視覺定位的方法。CN101033958A公開了一種機器視覺定位方法，該方法通過制作特征點，并以模板匹配或特征匹配的方法搜索圖像中的特征點；利用特征點計算像素距離與實際長度的關(guān)系，進行相機的校準(zhǔn)；選取多個特征點并分別拍攝圖片，綜合進行計算以得到相機中心的偏移量；選擇特征點，并以模板匹配的方法計算出產(chǎn)品的位置，完成產(chǎn)品的定位。此種方法的缺陷在于：通常要選取工件上形狀比較明顯的部分作為特征點，對特征點的選取要求高；通過特征匹配的方法進行定位，精度較低；另外，選取不同的特征點時，選用的匹配算法和相應(yīng)算法的效果也有區(qū)別。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法，利用霍夫變換的方法搜索圖像中的圓，并以圓心作為定位點，克服了現(xiàn)有視覺定位的方法的對特征點的選取要求高和精度較低的缺陷，也克服了現(xiàn)有技術(shù)在螺絲自動裝配過程中由于夾具固定產(chǎn)品位置不精確所產(chǎn)生的裝配失效的缺陷。

本發(fā)明解決該技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法，實施步驟如下：

A.所涉及的器件：

用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法實施中所涉及的器件包括工業(yè)相機、待裝配產(chǎn)品部件、工業(yè)計算機、螺釘自動裝配裝置的工作臺和工業(yè)相機安裝槽；

B.步驟如下：

第一步，錄入數(shù)據(jù)：

首先收集待裝配產(chǎn)品部件的尺寸信息和表面圓孔分布信息，以及待定位的待裝配產(chǎn)品部件上的螺絲孔的位置，選擇一個圓孔的外輪廓圓為待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓，記錄該特征圓的圓孔半徑和所在位置的信息并作為圖像的特征信息，將該待裝配產(chǎn)品部件的上述相關(guān)信息錄入工業(yè)計算機的測量軟件中；

第二步，獲取圖像：

在螺釘自動裝配裝置的工作臺上方的螺絲刀頭位置增設(shè)工業(yè)相機安裝槽，將安裝工業(yè)相機安置在該安裝槽中，工業(yè)相機通過USB接口與上述第一步中所述的工業(yè)計算機進行連接，將待裝配產(chǎn)品部件放置在螺釘自動裝配裝置的工作臺上，并用夾具固定，用上述第一步中所述的工業(yè)計算機的測量軟件控制工業(yè)相機進行拍攝圖片，獲得待裝配產(chǎn)品部件在螺釘自動裝配裝置的工作臺上的灰度圖像，記圖像尺寸(w,h),其中w為寬度，h為高度；

第三步，圖像預(yù)處理：

采用一種混合使用形態(tài)學(xué)變換和圖像濾波的方法，即先對所述第二步獲得的灰度圖像進行形態(tài)學(xué)閉操作，然后進行雙邊濾波處理，并且將這一過程重復(fù)3～5次，去除圖像中的黑點和噪聲，保留圖像中的關(guān)鍵信息，再利用Laplace邊緣檢測算子進行邊緣檢測，得到二值圖像；

第四步，霍夫變換：

對上述第三步得到的二值圖像進行霍夫變換，以檢測圖像中的圓，得到結(jié)果中的定位點圓心像素坐標(biāo)(Xp1,Yp1)；

第五步，標(biāo)定相機：

首先記錄在上述第四步的霍夫變換中的圖像中的圓的檢測結(jié)果中的圓心位置在圖像中的像素坐標(biāo)Xp1，將第一步所述的工業(yè)相機延X軸移動30～40mm，并記錄移動的實際距離Lr和移動后工業(yè)相機的實際位置坐標(biāo)(Xr2，Yr2)，移動停止后，再一次進行上述獲取圖像、圖像預(yù)處理和霍夫變換的步驟，并且記錄新圖像中的圓的檢測結(jié)果，記錄結(jié)果的圓心像素坐標(biāo)為(Xp2，Yp2)，然后進行計算，即對兩次檢測圓得到的結(jié)果中的圓心坐標(biāo)作差，得到移動的像素距離Lp，即Xp2－Xp1＝Lp，再用移動的實際距離Lr和上述像素距離Lp相除，實際移動距離Lr為被除數(shù)，記錄計算結(jié)果為距離-像素比，記為k，至此完成相機標(biāo)定；

第六步，位置計算：

通過上述第五步中第二次霍夫變換得到的圓心像素坐標(biāo)(Xp2，Yp2)、移動后工業(yè)相機的實際位置坐標(biāo)(Xr2，Yr2)、距離-像素比k和上述第二步中的圖像尺寸(w,h)，計算出待裝配產(chǎn)品部件上特征圓的實際位置(Xt，Yt)，特征圓的實際位置計算公式如下：

Xt＝(Xp2-w/2)×k+Xr2；Yt＝(Yp2-h/2)×k+Yr2

通過上述第一步所述測量軟件中錄入的待裝配產(chǎn)品部件信息中，特征圓的位置(X1,Y1)和待定位的待裝配產(chǎn)品部件上的螺絲孔的位置(X2,Y2)，求得待定位螺絲孔相對于特征圓的位置(Lx,Ly)，即Lx＝X2-X1、Ly＝Y(jié)2-Y1，通過上面計算的特征圓實際位置(Xt，Yt)和待定位螺絲孔相對于特征圓的位置(Lx,Ly)，進一步計算出待定位螺絲孔的實際位置(Xa,Ya)，待定位螺絲孔的實際位置計算公式如下：

Xa＝Xt+Lx；Ya＝Y(jié)t+Ly

上述用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法，所述形態(tài)學(xué)閉操作具體為先膨脹后腐蝕運算。

上述用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法，所述雙邊濾波處理是一種非線性的濾波方法，結(jié)合圖像空間鄰近度和像素值相似度進行運算，以達到保邊去噪的目的。

上述用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法，所述二值圖像進行霍夫變換，以檢測圖像中的圓，具體是按照第一步錄入數(shù)據(jù)中選擇一個圓孔作為特征圓的半徑信息進行篩選，排除圖像中其他圓的干擾，得到特征圓在圖像中的位置，進而通過圖像中的長度與實際長度間的比例關(guān)系，計算得到該特征圓對于工業(yè)相機的相對位置，進而根據(jù)該相對位置和工業(yè)相機對于螺釘自動裝配裝置的工作臺的絕對位置，經(jīng)過計算得到待裝配產(chǎn)品部件在螺釘自動裝配裝置的工作臺上的位置。

上述用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法，所述工業(yè)相機選用邁德威視MV-130GM,130萬有效像素，通過USB 2.0接口與工業(yè)計算機相連，所述工業(yè)計算機選用研華IPC-610-F。

上述用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法，所述測量軟件由C#語言編寫，基于Windows操作系統(tǒng)運行，該軟件的功能包括記錄產(chǎn)品信息、控制相機拍照、處理圖像、計算位置和顯示處理結(jié)果。

上述用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法，所涉及的器件均由公知途徑獲得，所涉及的圖像預(yù)處理方法、霍夫變換和其他計算方法是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所能掌握的。

本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下的突出的實質(zhì)性特點和顯著進步：

(1)本發(fā)明方法本發(fā)明方法利用霍夫變換搜索圖像中的圓，并以圓心作為定位點，與現(xiàn)有技術(shù)相比，對特征點選取要求低、精度高，克服了現(xiàn)有技術(shù)中由于產(chǎn)品位置不精確產(chǎn)生裝配失效的缺陷。

(2)本發(fā)明方法在螺釘自動裝配裝置的工作臺上方的螺絲刀頭位置增設(shè)工業(yè)相機安裝槽，將安裝工業(yè)相機安置在該安裝槽中，使工業(yè)相機可以拍攝到螺釘自動裝配裝置的工作臺的各個位置，改進了圖像采集功能的靈活性。

(3)現(xiàn)有技術(shù)的一般方案是按照相機的拍攝范圍大小，對待拍攝區(qū)域進行分塊，工作過程中對每一塊區(qū)域逐個進行拍攝，直到拍攝的圖像中包含特征信息，本發(fā)明方法的改進在于，在定位過程中，拍攝前預(yù)先將特征圓的所在位置錄入工業(yè)計算機的測量軟件中，拍攝時優(yōu)先以錄入位置為中心進行拍攝，從而縮短在圖像中得到特征信息所耗費的時間。

(4)本發(fā)明方法選擇待裝配產(chǎn)品的待裝配產(chǎn)品部件的圓孔所在位置和半徑作為圖像的特征信息，采用混合使用形態(tài)學(xué)變換和圖像濾波的方法進行圖像預(yù)處理，形態(tài)學(xué)變換是圖像處理中一種基本的運算，包括膨脹和腐蝕，本發(fā)明方法中采用的形態(tài)學(xué)閉操作具體為先膨脹后腐蝕運算，能有效去除圖像中的黑點和噪聲；圖像濾波的方法采用的雙邊濾波，這是一種非線性的濾波方法，它結(jié)合圖像空間鄰近度和像素值相似度進行運算，在濾除圖像噪聲的同時，保留圖像關(guān)鍵信息。

(5)本發(fā)明方法選擇圓形作為用來匹配的特征，適用范圍廣；利用霍夫變換的方法搜索圖像中的圓，并以圓心作為定位點，精度高，對待裝配產(chǎn)品部件進行定位，提高了螺絲孔定位精度，極大地降低了螺絲裝配的失效率；每加工一個待裝配產(chǎn)品部件，就計算一次螺絲孔的位置坐標(biāo)，提高了設(shè)備運行的穩(wěn)定性；與現(xiàn)有定位方法相比，本發(fā)明方法更適合多種產(chǎn)品的定位，增大了應(yīng)用范圍。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1為本發(fā)明方法實施中所涉及的器件的位置安置示意圖。

圖2為本發(fā)明方法實施中的待裝配產(chǎn)品部件上的特征圓和螺絲孔分布位置示意圖。

圖3為本發(fā)明方法實施步驟示意圖。

圖4為本發(fā)明方法實施中涉及的測量軟件流程圖。

圖5為本發(fā)明方法實施中用工業(yè)相機獲得的電視機背板圖像。

圖6為本發(fā)明方法實施中對圖3所示圖像進行霍夫變換后得到的結(jié)果圖像。

圖中，1.工業(yè)相機，2.待裝配產(chǎn)品部件，3.待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓，4.工業(yè)計算機，5.螺釘自動裝配裝置的工作臺，6.工業(yè)相機安裝槽7.待定位的待裝配產(chǎn)品部件上的螺絲孔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明。

圖1所示實施例表明，本發(fā)明方法實施中所涉及的器件位置及安裝方式為：在螺釘自動裝配裝置的工作臺5上方螺絲刀頭位置增設(shè)工業(yè)相機安裝槽6，將工業(yè)相機1安置在該工業(yè)相機安裝槽6中，工業(yè)相機1的攝像頭對向待定位的待裝配產(chǎn)品部件上的螺絲孔7，工業(yè)相機1與工業(yè)計算機4通過USB接口連接，將待裝配產(chǎn)品部件2放置在螺釘自動裝配裝置的工作臺5上，待裝配產(chǎn)品部件2有待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓3。

圖2所示實施例顯示本發(fā)明方法實施中的待裝配產(chǎn)品部件2上的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓3和待定位的待裝配產(chǎn)品部件上的螺絲孔7的分布位置，待裝配產(chǎn)品部件2所處位置的橫坐標(biāo)軸為X，縱坐標(biāo)軸為Y，取其左上角的位置的坐標(biāo)為(0，0)，該待裝配產(chǎn)品部件2為電視機背板。

圖3所示實施例表明，本發(fā)明方法實施步驟為：錄入數(shù)據(jù)→獲取圖像→圖像預(yù)處理→霍夫變換→標(biāo)定相機→位置計算。

圖4所示實施例表明，本發(fā)明方法實施中所涉及的測量軟件測序流程為：1、初始化相機，將照片個數(shù)置0→2、錄入數(shù)據(jù)→3、判斷照片數(shù)是否為2→否、執(zhí)行步驟4、輸入相機位置→5、獲取一張照片，并將照片數(shù)加1→6、定位特征圓→返回3、判斷照片數(shù)是否為2；是、執(zhí)行步驟7、計算螺孔位置→8、顯示定位結(jié)果→結(jié)束。其中，“3、判斷照片數(shù)是否為2”的程序步驟是要求“4、輸入相機位置”、“5、獲取一張照片，并將照片數(shù)加1”和“6、定位特征圓”的步驟重復(fù)兩次。

圖5所示實施例顯示本發(fā)明方法實施中工業(yè)相機拍攝到的電視機背板圖像的灰度圖像，圖中虛線框表示特征圓所在區(qū)域。

圖6所示實施例顯示本發(fā)明實施中對工業(yè)相機拍攝圖像進行霍夫變換后得到的結(jié)果圖像，圖中加粗曲線表示霍夫變換后得到的結(jié)果，即本發(fā)明實施例選取的特征圓，點(Xp,Yp)為該特征圓的圓心。

實施例1

本實施例為用于電視機背板的螺釘自動裝配的機器視覺定位方法，實施步驟如下：

A.所涉及的器件：

用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法實施中所涉及的器件包括工業(yè)相機1、待裝配產(chǎn)品部件2為電視機背板、工業(yè)計算機4、螺釘自動裝配裝置的工作臺5和工業(yè)相機安裝槽6；

B.步驟如下：

第一步，錄入數(shù)據(jù)：

首先收集待裝配產(chǎn)品部件2電視機背板的尺寸信息和表面圓孔分布信息，以及各個螺絲孔分布位置信息及待定位的待裝配產(chǎn)品部件上的螺絲孔7的位置，選擇一個圓孔的外輪廓圓為待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓3，記錄該待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓3的圓孔半徑和所在位置的信息并作為圖像的特征信息，將該待裝配產(chǎn)品部件2電視機背板的上述相關(guān)信息錄入工業(yè)計算機4的測量軟件中；所述待裝配產(chǎn)品部件2電視機背板的長度為740mm，寬度為455mm，取較長邊為Y軸，較短邊為X軸，左上角頂點處為坐標(biāo)軸原點(0，0)，單位為mm；待裝配產(chǎn)品部件2電視機背板的待裝配螺絲孔為11個，位置坐標(biāo)分別為(447，8)、(302，6)、(131，6)、(8，8)、(8，188)、(8，368)、(8，548)、(8，732)、(131，734)、(302，734)、(447，732)；選擇位于(195，320)的一個圓孔的外輪廓圓為待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓3，記錄該待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓3的半徑為4.5mm；

第二步，獲取圖像：

如上述圖1實施例所示，在螺釘自動裝配裝置的工作臺5上方螺絲刀頭位置增設(shè)工業(yè)相機安裝槽6，將工業(yè)相機1安置在該工業(yè)相機安裝槽6中，工業(yè)相機1的攝像頭對向待定位的待裝配產(chǎn)品部件上的螺絲孔7，工業(yè)相機1與工業(yè)計算機4通過USB接口連接，將待裝配產(chǎn)品部件2放置在螺釘自動裝配裝置的工作臺5上，并用夾具固定，待裝配產(chǎn)品部件2電視機背板有待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓3；調(diào)整工業(yè)相機安裝槽6高度，距待裝配產(chǎn)品部件2電視機背板的高度為80mm，工業(yè)相機1的實際位置坐標(biāo)為(475，620)，用上述第一步中所述的工業(yè)計算機4的測量軟件控制工業(yè)相機1進行拍攝圖片，獲得待裝配產(chǎn)品部件2電視機背板在螺釘自動裝配裝置的工作臺5上的灰度圖像，記圖像尺寸(w,h),其中w為寬度，h為高度，(w,h)為(1024,768)；

第三步，圖像預(yù)處理：

采用一種混合使用形態(tài)學(xué)變換和圖像濾波的方法，即先對所述第二步獲得的灰度圖像進行形態(tài)學(xué)閉操作，然后進行雙邊濾波處理，并且將這一過程重復(fù)5次，去除圖像中的黑點和噪聲，保留圖像中的關(guān)鍵信息，再利用Laplace邊緣檢測算子進行邊緣檢測，得到二值圖像；

第四步，霍夫變換：

對上述第三步得到的二值圖像進行霍夫變換，以檢測圖像中的圓，應(yīng)用所述霍夫變換的參數(shù)為：累加器閾值為40、圓心最小距離為50、圓最小半徑為20、圓最大半徑為200。對上述二值圖像進行霍夫變換得到的結(jié)果為：圓數(shù)量為1、定位點圓心像素坐標(biāo)(Xp1,Yp1)為(831.5,402.5)、半徑為59.9像素；

第五步，標(biāo)定相機：

首先記錄在上述第四步的霍夫變換中的圖像中的圓的檢測結(jié)果中的圓心位置在圖像中的像素坐標(biāo)Xp1，將第一步所述的工業(yè)相機延X軸移動35mm，并記錄移動的實際距離Lr＝35mm和移動后工業(yè)相機的實際位置坐標(biāo)(Xr2，Yr2)＝(510,620)，移動停止后，再一次進行上述獲取圖像、圖像預(yù)處理和霍夫變換的步驟，并且記錄新圖像中的圓的檢測結(jié)果，記錄結(jié)果的圓數(shù)量為1、圓心像素坐標(biāo)為(Xp2，Yp2)＝(280.5，402.5)，半徑為59.9像素，然后進行計算，即對兩次檢測圓得到的結(jié)果中的圓心坐標(biāo)作差，得到移動的像素距離Lp，即Xp2－Xp1＝Lp，再用移動的實際距離Lr和上述像素距離Lp相除，實際移動距離Lr為被除數(shù)，記錄計算結(jié)果為距離-像素比，記為k，則k＝Lr/(Xp2-Xp1)＝0.06352mm/像素，至此完成相機標(biāo)定；

第六步，位置計算：

通過上述第五步中第二次霍夫變換得到的圓心像素坐標(biāo)(Xp2，Yp2)、移動后工業(yè)相機的實際位置坐標(biāo)(Xr2，Yr2)、距離-像素比k和上述第二步中的圖像尺寸(w,h)，計算出待裝配產(chǎn)品部件上特征圓的實際位置(Xt，Yt)，特征圓的實際位置計算公式如下：

Xt＝(Xp2-w/2)×k+Xr2＝(280.5-1024/2)×0.06352+510＝495.30；

Yt＝(Yp2-h/2)×k+Yr2＝(402.5-768/2)×0.06352+620＝621.18；

通過上述第一步所述測量軟件中錄入的待裝配產(chǎn)品部件信息中，特征圓的位置(X1,Y1)和待定位的待裝配產(chǎn)品部件上的螺絲孔的位置(X2,Y2)，求得待定位螺絲孔相對于特征圓的位置(Lx,Ly)，即Lx＝X2-X1、Ly＝Y(jié)2-Y1，通過上面計算的特征圓實際位置(Xt，Yt)和待定位螺絲孔相對于特征圓的位置(Lx,Ly)，進一步計算出待定位螺絲孔的實際位置(Xa,Ya)，待定位螺絲孔的實際位置計算公式如下：

Xa＝Xt+Lx；Ya＝Y(jié)t+Ly；

計算得到11個待定位螺絲孔相對于特征圓(195，320)的位置分別為(252，-312)、(107，-314)、(-64，-314)、(-187，-312)、(-187，-132)、(-187，48)、(-187，228)、(-187，412)、(-64，414)、(107，414)、(252，412)；

通過上述計算過程得到的待裝配產(chǎn)品部件上特征圓實際位置(495.30,621.18)和待定位螺絲孔相對于特征圓的位置，計算待定位螺絲孔的實際位置。計算得到的11個待定位螺絲孔的實際位置分別為(747.30，309.18)、(602.30，307.18)、(431.30，307.18)、(308.30，309.18)、(308.30，489.18)、(308.30，669.18)、(308.20，849.18)、(308.30，1033.18)、(431.30，1035.18)、(602.30，1035.18)、(747.30，1033.18)。

上述用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法，所述形態(tài)學(xué)閉操作，具體為先膨脹后腐蝕運算。

上述用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法，所述雙邊濾波處理，是一種非線性的濾波方法，結(jié)合圖像空間鄰近度和像素值相似度進行運算，以達到保邊去噪的目的。

上述用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法，所述二值圖像進行霍夫變換，以檢測圖像中的圓，具體是按照第一步錄入數(shù)據(jù)中選擇一個圓孔作為特征圓的半徑信息進行篩選，排除圖像中其他圓的干擾，得到特征圓在圖像中的位置，進而通過圖像中的長度與實際長度間的比例關(guān)系，計算得到該特征圓對于工業(yè)相機的相對位置，進而根據(jù)該相對位置和工業(yè)相機對于螺釘自動裝配裝置的工作臺的絕對位置，經(jīng)過計算得到待裝配產(chǎn)品部件在螺釘自動裝配裝置的工作臺上的位置。

上述用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法，所述工業(yè)相機選用邁德威視MV-130GM,130萬有效像素，通過USB 2.0接口與工業(yè)計算機相連；所述工業(yè)計算機選用研華IPC-610-F。

上述用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法，所述測量軟件由C#語言編寫，基于Windows操作系統(tǒng)運行，該軟件的功能包括記錄產(chǎn)品信息、控制相機拍照、處理圖像、計算位置和顯示處理結(jié)果。

上述用于螺釘自動裝配的機器視覺定位方法，所涉及的器件均由公知途徑獲得，所涉及的圖像預(yù)處理方法、霍夫變換和其他計算方法是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所能掌握的。

實施例2

除下述部分內(nèi)容之外，其他同實施例1：

第一步，錄入數(shù)據(jù)：

首先收集待裝配產(chǎn)品部件2電視機背板的尺寸信息和表面圓孔分布信息，以及各個螺絲孔分布位置信息及待定位的待裝配產(chǎn)品部件上的螺絲孔7的位置，選擇一個圓孔的外輪廓圓為待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓3，記錄該待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓3的圓孔半徑和所在位置的信息并作為圖像的特征信息，將該待裝配產(chǎn)品部件2電視機背板的上述相關(guān)信息錄入工業(yè)計算機4的測量軟件中；所述待裝配產(chǎn)品部件2電視機背板的長度為650mm，寬度為400mm，取較長邊為Y軸，較短邊為X軸，左上角頂點處為坐標(biāo)軸原點(0，0)，單位為mm；待裝配產(chǎn)品部件2電視機背板的待裝配螺絲孔為11個，位置坐標(biāo)分別為(402，8)、(257，6)、(131，6)、(8，8)、(8，143)、(8，323)、(8，458)、(8，642)、(131，644)、(257，644)、(402，642)；選擇位于(200，300)的一個圓孔的外輪廓圓為待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓3，記錄該待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓3的半徑為4.5mm；

第三步，圖像預(yù)處理：

采用一種混合使用形態(tài)學(xué)變換和圖像濾波的方法，即先對所述第二步獲得的灰度圖像進行形態(tài)學(xué)閉操作，然后進行雙邊濾波處理，并且將這一過程重復(fù)4次，去除圖像中的黑點和噪聲，保留圖像中的關(guān)鍵信息，再利用Laplace邊緣檢測算子進行邊緣檢測，得到二值圖像；

第五步，標(biāo)定相機：

首先記錄在上述第四步的霍夫變換中的圖像中的圓的檢測結(jié)果中的圓心位置在圖像中的像素坐標(biāo)Xp1，將第一步所述的工業(yè)相機延X軸移動30mm，并記錄移動的實際距離Lr＝30mm和移動后工業(yè)相機的實際位置坐標(biāo)(Xr2，Yr2)＝(300，400)，移動停止后，再一次進行上述獲取圖像、圖像預(yù)處理和霍夫變換的步驟，并且記錄新圖像中的圓的檢測結(jié)果，記錄結(jié)果的圓數(shù)量為1、圓心像素坐標(biāo)為(Xp2，Yp2)＝(359.5，420.5)，半徑為60.2像素，然后進行計算，即對兩次檢測圓得到的結(jié)果中的圓心坐標(biāo)作差，得到移動的像素距離Lp，即Xp2－Xp1＝Lp，再用移動的實際距離Lr和上述像素距離Lp相除，實際移動距離Lr為被除數(shù)，記錄計算結(jié)果為距離-像素比，記為k，則k＝Lr/(Xp2-Xp1)＝0.06355mm/像素，至此完成相機標(biāo)定；

第六步，位置計算：

通過上述第五步中第二次霍夫變換得到的圓心像素坐標(biāo)(Xp2，Yp2)、移動后工業(yè)相機的實際位置坐標(biāo)(Xr2，Yr2)、距離-像素比k和上述第二步中的圖像尺寸(w,h)，計算出待裝配產(chǎn)品部件上特征圓的實際位置(Xt，Yt)，特征圓的實際位置計算公式如下：

Xt＝(Xp2-w/2)×k+Xr2＝(359.5-1024/2)×0.06355+300＝290.31；

Yt＝(Yp2-h/2)×k+Yr2＝(402.5-768/2)×0.06355+400＝401.18；

計算得到11個待定位螺絲孔相對于特征圓(200，300)的位置分別為(-202，-292)、(57，-294)、(-69，-294)、(-192，-292)、(-192，-157)、(-192，23)、(-192，158)、(-192，342)、(-57，344)、(107，344)、(252，342)；

通過上述計算過程得到的待裝配產(chǎn)品部件上特征圓實際位置(290.31，401.18)和待定位螺絲孔相對于特征圓的位置，計算待定位螺絲孔的實際位置。計算得到的11個待定位螺絲孔的實際位置分別為(492.31，109.18)、(347.31，107.18)、(221.31，107.18)、(98.31，109.18)、(98.31，244.18)、(98.31，424.18)、(98.31，559.18)、(98.31，743.18)、(221.31，745.18)、(347.31，745.18)、(492.31，743.18)。

實施例3

除下述部分內(nèi)容之外，其他同實施例1：

第一步，錄入數(shù)據(jù)：

首先收集待裝配產(chǎn)品部件2電視機背板的尺寸信息和表面圓孔分布信息，以及各個螺絲孔分布位置信息及待定位的待裝配產(chǎn)品部件上的螺絲孔7的位置，選擇一個圓孔的外輪廓圓為待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓3，記錄該待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓3的圓孔半徑和所在位置的信息并作為圖像的特征信息，將該待裝配產(chǎn)品部件2電視機背板的上述相關(guān)信息錄入工業(yè)計算機4的測量軟件中；所述待裝配產(chǎn)品部件2電視機背板的長度為455mm，寬度為300mm，取較長邊為Y軸，較短邊為X軸，左上角頂點處為坐標(biāo)軸原點(0，0)，單位為mm；待裝配產(chǎn)品部件2電視機背板的待裝配螺絲孔為5個，位置坐標(biāo)分別為(295，5)、(5，5)、(5，227.5)、(5，440)、(295，440)；選擇位于(120，227.5)的一個圓孔的外輪廓圓為待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓3，記錄該待定位的待裝配產(chǎn)品部件的特征圓3的半徑為5mm；

第三步，圖像預(yù)處理：

采用一種混合使用形態(tài)學(xué)變換和圖像濾波的方法，即先對所述第二步獲得的灰度圖像進行形態(tài)學(xué)閉操作，然后進行雙邊濾波處理，并且將這一過程重復(fù)3次，去除圖像中的黑點和噪聲，保留圖像中的關(guān)鍵信息，再利用Laplace邊緣檢測算子進行邊緣檢測，得到二值圖像；

第五步，標(biāo)定相機：

首先記錄在上述第四步的霍夫變換中的圖像中的圓的檢測結(jié)果中的圓心位置在圖像中的像素坐標(biāo)Xp1，將第一步所述的工業(yè)相機延X軸移動40mm，并記錄移動的實際距離Lr＝40mm移動后工業(yè)相機的實際位置坐標(biāo)(Xr2，Yr2)＝(220,320)，移動停止后，再一次進行上述獲取圖像、圖像預(yù)處理和霍夫變換的步驟，并且記錄新圖像中的圓的檢測結(jié)果，記錄結(jié)果的圓數(shù)量為1、圓心像素坐標(biāo)為(Xp2，Yp2)＝(177,500)，半徑為70.4像素，然后進行計算，即對兩次檢測圓得到的結(jié)果中的圓心坐標(biāo)作差，得到移動的像素距離Lp，即Xp2－Xp1＝Lp，再用移動的實際距離Lr和上述像素距離Lp相除，實際移動距離Lr為被除數(shù)，記錄計算結(jié)果為距離-像素比，記為k，則k＝Lr/(Xp2-Xp1)＝0.06354mm/像素，至此完成相機標(biāo)定；

第六步，位置計算：

通過上述第五步中第二次霍夫變換得到的圓心像素坐標(biāo)(Xp2，Yp2)、移動后工業(yè)相機的實際位置坐標(biāo)(Xr2，Yr2)、距離-像素比k和上述第二步中的圖像尺寸(w,h)，計算出待裝配產(chǎn)品部件上特征圓的實際位置(Xt，Yt)，特征圓的實際位置計算公式如下：

Xt＝(Xp2-w/2)×k+Xr2＝(177-1024/2)×0.06354+220＝198.71；

Yt＝(Yp2-h/2)×k+Yr2＝(500-768/2)×0.06354+320＝327.37；

計算得到11個待定位螺絲孔相對于特征圓(120，227.5)的位置分別為(175，-315)、(-115，-315)、(-115，-92.5)、(-115，-120)、(-175，-120)；

通過上述計算過程得到的待裝配產(chǎn)品部件上特征圓實際位置(198.71，327.37)和待定位螺絲孔相對于特征圓的位置，計算待定位螺絲孔的實際位置。計算得到的5個待定位螺絲孔的實際位置分別為(373.71，12.37)、(83.71，12.37)、(83.71，234.87)、(83.71，447.37)、(373.71，447.37)。