(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210864438.9 (22)申请日 2022.07.22 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115082560 A (43)申请公布日 2022.09.20 (73)专利权人 季华实验室 地址 528200 广东省佛山市南海区桂城街 道环岛南路28号 (72)发明人 张抱日　蔡浩朗　蒙象华　李佩　 (74)专利代理 机构 佛山市海融科创知识产权代 理事务所(普通 合伙) 44377 专利代理师 许家裕 (51)Int.Cl. G06T 7/73(2017.01) G06T 7/00(2017.01)G06V 10/56(2022.01) G06V 10/75(2022.01) G06V 10/74(2022.01) B65G 47/14(2006.01) B65G 47/90(2006.01) B65G 47/248(2006.01) B23P 19/00(2006.01) 审查员 徐海青 (54)发明名称 一种物料位姿识别方法、 装置、 电子设备及 上料系统 (57)摘要 本申请属于物料运送 技术领域， 公开了一种 物料位姿识别方法、 装置、 电子设备及上料系统， 通过获取包含零件的原始图像； 在原始图像中生 成零件的最小外接矩形； 根据最小外接矩形获取 零件的位置数据和主 方向夹角； 提取最小外接矩 形内的第一图像， 以计算第一图像与第一模板图 像的第一相似度， 并计算第一图像与第二模板图 像的第二相似度； 根据主方向夹角、 第一相似度 和第二相似度确定零件的旋转角度； 把位置数据 和旋转角度映射到世界坐标系中， 得到零件的位 姿； 从而对零件位姿识别效率高， 有利于提高上 料效率。 权利要求书4页 说明书13页 附图3页 CN 115082560 B 2022.11.18 CN 115082560 B 1.一种物料位姿识别方法， 用于识别零件的位姿， 其特 征在于， 包括 步骤： A1.获取包 含零件的原 始图像； A2.在所述原 始图像中生成所述 零件的最小外 接矩形； A3.根据所述 最小外接矩形获取 所述零件的位置数据和主方向夹角； A4.提取所述最小外接矩形内的第一图像， 以计算所述第一图像与第一模板图像的第 一相似度， 并计算所述第一图像与第二模板图像的第二相似度； A5.根据所述主方向夹角、 所述第一相似度和所述第二相似度确定所述零件的旋转角 度； A6.把所述 位置数据和所述旋转角度映射到世界坐标系中， 得到所述 零件的位姿； 步骤A4包括： 分别计算所述第一图像、 所述第一模板图像和所述第二模板图像的全局平均亮度； 分别计算所述第一图像、 所述第一模板图像和所述第二模板图像的第一局部平均亮 度； 所述第一局部平均亮度为对应图像的第一局部区域的平均亮度， 所述第一局部区域为 所述对应图像的边界以所述对应图像的中心点为基点按第一预设比例缩小后得到的第一 框线所包围的区域； 分别计算所述第一图像、 所述第一模板图像和所述第二模板图像的第二局部平均亮 度； 所述第二局部平均亮度为对应图像的第二局部区域的平均亮度， 所述第二局部区域为 所述对应图像的边界以所述对应图像的中心点为基点按第二预设比例缩小后得到的第二 框线所包围的区域； 根据所述全局 平均亮度、 所述第 一局部平均亮度和所述第 二局部平均亮度计算所述第 一相似度和所述第二相似度； 所述根据 所述全局 平均亮度、 所述第 一局部平均亮度和所述第 二局部平均亮度计算所 述第一相似度和所述第二相似度的步骤 包括： 根据以下公式计算所述第一相似度和所述第二相似度： ； ； 其中， 为所述第一图像与所述第一模板图像的所述第一相似度； 为所述第一图像 与所述第二模板图像的所述第二相 似度；  、 、 分别为所述第一图像的所述全局 平均亮度、 所述第一局部平均亮度和所述第二局部平均亮度， 、 、 分别为所述第 一 模板图像的所述全局平均亮度、 所述第一局部平均亮度和所述第二局部平均亮度， 、 、 分别为所述第二模板图像的所述全局平均亮度、 所述第一局部平均亮度和所述第 二局部平均亮度。 2.根据权利要求1所述的物料位姿识别方法， 其特 征在于， 步骤A3包括： 获取所述最小外接矩形的中心点的位置数据， 作为所述 零件的位置数据；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115082560 B 2计算所述 最小外接矩形的主方向线与图像参 考轴之间的夹角， 作为所述主方向夹角。 3.根据权利要求1所述的物料位姿识别方法， 其特征在于， 所述第 一预设比例为1/2， 所 述第二预设比例为1/4。 4.根据权利要求1所述的物料位姿识别方法， 其特征在于， 所述第 二模板图像为所述第 一模板图像在图像平面中旋转180 °得到的图像； 步骤A5包括： 若所述第一相似度小于所述第二相似度， 则根据以下公式计算所述旋转角度： ； 若所述第一相似度不小于所述第二相似度， 则根据以下公式计算所述旋转角度： ； 其中， 为所述零件的所述旋转角度， 为所述主方向夹角。 5.一种物料位姿识别装置， 用于识别零件的位姿， 其特 征在于， 包括： 第一获取模块， 用于获取包 含零件的原 始图像； 第一生成模块， 用于在所述原 始图像中生成所述 零件的最小外 接矩形； 第二获取模块， 用于根据所述 最小外接矩形获取 所述零件的位置数据和主方向夹角； 第一计算模块， 用于提取所述最小外接矩形内的第一图像， 以计算所述第一图像与第 一模板图像的第一相似度， 并计算所述第一图像与第二模板图像的第二相似度； 第二计算模块， 用于根据所述主方向夹角、 所述第一相似度和所述第二相似度确定所 述零件的旋转角度； 第三计算模块， 把所述位置数据和所述旋转角度映射到世界坐标系中， 得到所述零件 的位姿； 第一计算模块用于在提取所述最小外接矩形内的第 一图像， 以计算所述第 一图像与第 一模板图像的第一相似度， 并计算所述第一图像与第二模板图像的第二相似度的时候， 执 行： 分别计算所述第一图像、 所述第一模板 图像和所述第二模板 图像的全局平均亮度； 分 别计算所述第一图像、 所述第一模板图像和所述第二模板图像的第一局部平均亮度； 所述 第一局部平均亮度为对应图像的第一局部区域的平均亮度， 所述第一局部区域为所述对应 图像的边界以所述对应图像的中心点为基点按第一预设比例缩小后得到的第一框线所包 围的区域； 分别计算所述第一图像、 所述第一模板图像和所述第二模板图像的第二局部平 均亮度； 所述第二局部平均亮度为对应图像的第二局部区域的平均亮度， 所述第二局部区 域为所述对应图像的边界以所述对应图像的中心点为基点按第二预设比例缩小后得到的 第二框线所包围的区域； 根据所述全局平均亮度、 所述第一局部平均亮度和所述第二局部 平均亮度计算所述第一相似度和所述第二相似度； 第一计算模块在根据 所述全局平均亮度、 所述第 一局部平均亮度和所述第 二局部平均 亮度计算所述第一相似度和所述第二相似度的时候， 执 行： 根据以下公式计算所述第一相似度和所述第二相似度： ；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115082560 B 3