任務3.2輸出法蘭形狀與位置識別公司簡介CATALOGUE任務提出任務實施知識準備132目錄拓展練習4任務提出

視覺定位應用是最常見的視覺應用之一，視覺定位通常采用圖案定位工具，獲取工件的位置和角度信息。

本任務以輸出法蘭工件為例，通過相機編程軟件對輸出法蘭工件形狀的學習，掌握工件形狀識別的基本方法，實現(xiàn)相機對輸出法蘭工件的視覺定位，獲取輸出法蘭工件的角度信息。

本任務主要包括以下內(nèi)容：1.了解康耐視相機編程軟件In-sightExplorer；2.了解形狀識別的基礎知識；3.掌握輸出法蘭工件的形狀識別；4.測試與驗證輸出法蘭形狀識別結果。任務3.2.1相機軟件江蘇匯博機器人技術股份有限公司匯博平臺知識準備-In-sight-Explorer軟件介紹

菜單快捷工具欄In-sight網(wǎng)絡應用程序步驟圖像顯示界面選擇版參數(shù)設置界面任務3.2.2形狀識別江蘇匯博機器人技術股份有限公司匯博平臺形狀識別

物體的形狀識別是模式識別的重要方向，廣泛應用于圖像分析、機器視覺和目標識別等領域。形狀是物體的重要特征之一，形狀識別是圖像分析領域的重點研究內(nèi)容之一。

形狀分析是從圖像中提取形狀的特征信息，存儲于特定的數(shù)據(jù)結構中，并用比較、識別、分類、檢索等操作的過程，它是一個設計到多個學科分支的問題，需要綜合應用圖像處理、模式識別、人工智能等領域中的知識和方法。

通過分割區(qū)域來提取形狀主要是基于區(qū)域的某種“一致性”，在實際圖像中，如：灰度，紋理，光流等分布的一致性。形狀識別1.基于邊緣檢測的方法

圖像邊緣是圖像最基本的特征，邊緣在圖像分析中起著重要作用。所謂邊緣，是指圖像局部特性的不連續(xù)性?；叶然蚪Y構等信息的突變處稱為邊緣，例如：灰度級的突變、顏色的突變、紋理結構的突變等。

邊緣檢測的原理是：由于微分算子具有突出灰度變化的作用，對圖像進行微分運算，在圖像邊緣處其灰度變化較大，故該處微分計算值較高，可將這些微分值作為相應點的邊緣強度，通過閾值判別來提取邊緣點，即如果微分值大于閾值，則為邊緣點。形狀識別2.基于閾值選取的方法閾值法是一種傳統(tǒng)的圖像分割方法，因其實現(xiàn)簡單、計算量小、性能較穩(wěn)定而成為圖像分割中最基本和應用最廣泛的分割技術。圖像閾值分割利用了圖像中要提取的目標物與其背景在灰度特性上的差異，把圖像視為具有不同灰度級的兩類區(qū)域（目標和背景）的組合，選取一個合適的閾值，以確定圖像中每一個像素點應屬于目標還是背景區(qū)域，從而產(chǎn)生相應的二值圖像。形狀識別3.基于區(qū)域生成的方法閾值分割可以認為是將圖像由大到小進行拆分，而區(qū)域生長則相當于有小到大對像素進行合并。區(qū)域生長的基本思想是將具有相似性質的像素集合起來構成一個區(qū)域。實質就是將具有“相似”特性的像素元連接成區(qū)域。這些區(qū)域是互不相交的，每一個區(qū)域都滿足特定區(qū)域的一致性。任務3.2.3視覺定位江蘇匯博機器人技術股份有限公司匯博平臺單目視覺定位和雙目視覺定位

視覺定位主要分為單目定位（單攝像頭）與雙目定位（雙攝像頭）。無論單目定位還是雙目定位，在使用前均需對攝像機進行標定，即通過拍攝標準棋盤圖像，計算修正矩陣，消除由于鏡頭引起的成像誤差，而雙目定位除了需要對攝像頭本身進行標定外，還需要對兩個攝像頭的相對位置關系進行標定。

單目定位運算量較小，但由于只能獲取二維信息，通常需要在環(huán)境中加入特定的人工圖標或輔以其他測量設備來完成定位，單目視覺定位主要通過對比前后兩幀圖像的變化來判斷自身的移動情況，目前部分掃地機器人及無人機采用的都是單目定位技術。

雙目視覺定位精度比單目定位要高，其定位方式是首先對同一時刻兩個攝像機拍到的圖像進行分析，找出相同的特征點，所謂特征點是指顏色發(fā)生突變的點，之所以要找到發(fā)生突變的點是為了后續(xù)方便匹配。形狀識別

在大多數(shù)機器視覺應用中，圖像中定位元件是應用成功的關鍵的第一步，圖案定位是在定位元件中最常用的方法，圖案定位是使用圖像的邊緣輪廓特征作為模板，在圖像中搜索形狀上相似的目標，可以得到位置坐標信息X、Y及角度，可用于定位、計數(shù)和判斷有無等。

圖案定位基本流程包括圖像采集、添加定位工具、訓練模型、設置搜索區(qū)域、設置旋轉角度和計算并輸出結果六個步驟，如圖3-5所示。任務3.2.4輸出法蘭圖案定位特征訓練江蘇匯博機器人技術股份有限公司匯博平臺輸出法蘭圖案定位特征訓練

輸出法蘭工件形狀識別采用定位部件工具下的圖案工具，由于輸出法蘭和減速器工件的形狀非常相似，如果選取工件外形作為識別特征，難以準確識別工件類型，所以選取輸出法蘭工件上的兩個長方形槽作為形狀識別的特征。任務實施-輸出法蘭圖案定位特征訓練操作步驟操作說明1將輸出法蘭工件放置于輸送模塊傳送帶末端2打開相機編程軟件，連接到相機，相機切換到“實況視頻”模式。3“應用程序步驟”中選擇“定位部件”。4位置工具中選擇“圖案”工具，雙擊運行。5選中搜索框，調整搜索框的大小和位置。6選中模型框，調整模型框的大小和位置。7點擊訓練模型8輸出法蘭工件形狀識別工具名稱修改為FaLan。任務3.2.5輸出法蘭形狀與位置識別江蘇匯博機器人技術股份有限公司匯博平臺輸出法蘭形狀與位置識別

分別將減速器和輸出法蘭工件放置于傳送帶末端，測試工件形狀識別結果，驗證輸出法蘭工件形狀識別的準確性。任務實施-

輸出法蘭形狀與位置識別操作步驟操作說明示意圖1將減速器工件以任意位置和角度放置于輸送模塊的傳送帶末端。2相機編程軟件中手動控制相機拍照。任務實施-輸出法蘭形狀與位置識別操作步驟操作說明示意圖3相機圖像識別結果：未識別到輸出法蘭工件。說明相機軟件未識別到減速器工件。4將輸出法蘭工件以任意位置和角度放置于