11.1.4　检测方式

本应用指导机械手移动到各个位置的螺丝孔，分为离线标定和在线定位两个阶段。离线阶段会对相机进行标定，使得在线定位时可以自动将实时识别的像素坐标转换成实际坐标，如图11-2所示，图（a）是设备的实际外观，图（b）是工业相机拍摄的图片。

图11-2　工业相机检测优势

本应用使用的算法有：

·标定。

·单阈值。

·斑点定位。

此检测方式的原理：通过软件中的标定功能，首先逐步定位选取四个特征点，获取所选点的像素坐标。在实现机械手起子头对准所选特征点显示的实际坐标与软件所得像素坐标进行转换之后，利用单阈值算法，可以更好地区分出螺丝孔位与背景。随后利用斑点定位功能，可更精准地定位到面板中的螺丝孔。

离线标定阶段可以先在任意一个位置拍照，选取图像中特征较为明显的4个点作为标定点，获取4个点的图像坐标A（X 1，Y 1），B（X 2，Y 2），C（X 3，Y 3），D（X 4，Y 4）；移动机构，使得机械手的起子头分别对准4个特征点，记录此时的场景坐标A 0（X 5，Y 5），B 0（X 6，Y 6），C 0（X 7，Y 7），D 0（X 8，Y 8）。记录的所有坐标存在对应关系，见表11-3。

表11-3　转换关系

如图11-3所示，在四点标定工具的参数配置界面输入这些坐标，之后再点击更新标定按钮即可完成标定。

图11-3　标定

标定后的图像坐标系与物理坐标系中的坐标点之间会形成一一对应的关系。之后的处理分为两步：

①为了让定位更加稳定，需要对图像进行二值化处理，如图11-4所示。此处使用了单阈值算法，类型为二值化，阈值类型为自适应阈值，块尺寸为85，偏置为15，参数截图如图11-5所示。

②对二值化后的螺丝孔图像做斑点定位，图11-6为斑点定位算法参数配置截图，其中将斑点灰度值的取值设置成0，将斑点过滤器的面积参数设置成10 000—800 000，圆度参数设置成0.5—1.0，图11-7为参数截图。图11-8为斑点定位算法的局部效果图，可以看出斑点定位算法成功地定位出了圆孔的中心（虚线圆圈中心所示）。

图11-4　单阈值算法配置

图11-5　参数配置

图11-6　斑点定位算法配置

图11-7　参数截图

图11-8　斑点定位算法的局部效果图