三爪卡盘的亚像素边缘检测与视觉定位-中南大学学报.PDFVIP

第 44 卷第 1 期 中南大学学报(自然科学版)  Vol.44  No.1  2013 年 1 月  Journal of Central South University (Science and Technology)  Jan. 2013  三爪卡盘的亚像素边缘检测与视觉定位 陈四杰 1,2, 3 ，顾寄南 1, 3  (1.  江苏大学 制造业信息化研究中心，江苏 镇江，212003；  2.  江苏科技大学(张家港) 机电与汽车工程学院，江苏 张家港，215600；  3.  中国科学院沈阳自动化研究所 机器人学国家重点实验室，辽宁 沈阳，110016)  摘要：针对面向数控机床三爪卡盘的智能视觉上、下料机器人，对识别和定位精度要求较高，提出基于三爪卡盘 形心特征的高斯二次曲线拟合亚像素的边缘定位方法，完成机器人对于三爪卡盘的识别及定位操作。其步骤为： 首先，应用 Canny边缘检测算法对目标边缘进行粗定位，即像素级定位；其次，建立三爪卡盘内切圆和外接圆组 成的形心特征约束，根据边缘所在位置邻域像素的几何特征和灰度分布特征，对亚像素级别进行定位，使边缘定 位在更加准确的位置。 研究结果表明： 机器人对于三爪卡盘的视觉测量精度达到 0.01 mm， 视觉定位精度达到 0.05  mm，达到数控加工行业精度要求；该技术在保证精度的同时，大幅度地提高了运算速度。 关键词：三爪卡盘；亚像素；边缘检测；识别精度 中图分类号：TP391.41  文献标志码：A  文章编号：1672−7207(2013)01−0188−06  Subpixel edge detection and vision location of three­jaw chuck  1, 2, 3  1,3  CHEN Sijie  , GU Jinan  (1. Manufacture Information Research Center, Jiangsu University, Zhenjiang 212003, China;  2. School of Mechanical Engineering,Jiangsu University of Science and Technology, Zhenjiang 212003,China;  3. State Key Laboratory of Robotics, Shenyang Institute of Automation,  Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China)  Abstract: Based on the fact that in the clamping robot for three jaw chuck in numerical control (NC) machine tools, the  clamping robot with vision system has high demand for recognition and position, a novel subpixel location method in  which the Gaussian quadratic curve fitting is under the centroid guidance was put forward. The procedures were as