随着国家工业化脚步的加快,国家钢材使用量在逐年上升,其中平板钢材特别显著,对于平板钢材的切割质量与切割效率也越来要求越高。手持式切割与半自动切割方式在逐步被淘汰。科学技术的发展,促进工业生产新技术的大力兴起,特别是机器视觉技术的发展与成熟,使带有视觉功能的工业切割机器人慢慢应用于实际工程。自动平板坡口切割机器人能够自动识别出工件在空间中的位置,指导机械臂执行末端进行高精度切割工作。本文对自动平板坡口切割机器人视觉系统中的工件轮廓提取、视觉标定、识别匹配等方面进行了针对性研究。其主要研究内容如下:(1)工件轮廓提取:基于工件的深度图与灰度图,通过提取出深度图中的二值轮廓图,与灰度图进行相乘运算,提取出工件的目标区域。对工件图像进行预处理,降低噪声的同时增强图像轮廓边缘信息。在目标区域的直方图上找到合适的阈值,进行canny边缘检测算子的工件目标边缘提取。结合深度图二值化目标区域的轮廓边缘,求解得到工件的最优轮廓。(2)视觉标定与拼接分析相机成像原理,进行相机的标定与左右相机的平移参数标定。以机器人相机标定为基础,进行自动平板坡口切割机器人的手眼关系的标定。切割机器人经过视觉标定,建立起工件在图像坐标系与世界空间坐标系的位置信息转换关系,才可能使机器人依据图像信息进行空间作业。以左右相机的成像重合区域的原理分析,得到左右工件图像的简单拼接方法,完成工件图像轮廓的拼接。(3)轮廓识别与匹配通过拼接得到工件的边缘轮廓,与标准库中工件CAD模板,进行Hu矩的计算与比较,得到两者的相似度,以此作为依据,识别匹配标准件中的对应的CAD模板。然后利用匹配的工件CAD模板的工艺参数,修正切割机器人的切割路径,从而实现精准切割。