CN108921890B - 螺丝锁付方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种螺丝锁付方法、装置及计算机可读存储介质，螺丝锁付方法包括以下步骤：对待锁付区域进行相机标定，得到第一转换矩阵；获取螺丝孔位图像，计算螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，并获取螺丝孔位的中心对应的第二物理坐标；获取螺丝孔位图像中预设个数的螺丝孔位的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取所述预设个数的螺丝孔位的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组；从而得到第二转换矩阵；基于所述第二转换矩阵，得到所有的螺丝孔位中心的物理坐标对应的锁付点坐标组；控制螺丝机根据所述锁付点坐标组执行螺丝锁付动作。通过本发明，减少了人工调试锁螺丝机的工作量，提高了锁螺丝机螺丝锁付精度与效率。

Description

螺丝锁付方法、装置及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及自动化控制技术领域，尤其涉及螺丝锁付方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

目前，随着工业生产的需要，自动锁螺丝机得到了广泛的应用。自动锁螺丝机是通过各类电动气动元器件实现螺丝的自动输送、拧紧、检测等工序，通过设备来简化螺丝紧固工序，达到减少人工数量及减少人工误操作带来的不良因素。

但是在自动锁螺丝机的使用过程中，由于夹冶具和待锁付产品放置在工作台上本身存在的误差，造成锁螺丝孔位存在偏差，锁付效果不好。另外，由于需要定制夹冶具和人工编写锁螺丝机孔位信息程序，使得锁螺丝机使用难度较大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种螺丝锁付方法、装置及计算机可读存储介质，旨在解决现有技术中锁螺丝机使用难度较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种螺丝锁付方法，所述螺丝锁付方法包括以下步骤：

对待锁付区域进行相机标定，得到所述待锁付区域对应的第一转换矩阵；

获取所述待锁付区域对应的螺丝孔位图像，计算所述螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，并获取所述螺丝孔位的中心对应的第二物理坐标；

获取所述螺丝孔位图像中预设个数的螺丝孔位的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取所述预设个数的螺丝孔位的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组；

基于所述第一转换矩阵、第二像素坐标、第二物理坐标、第二像素坐标组以及第二物理坐标组，得到第二转换矩阵；

获取所述螺丝孔位图像中所有的螺丝孔位中心的物理坐标，并基于所述第二转换矩阵，得到锁付点坐标组；

控制螺丝机根据所述锁付点坐标组执行螺丝锁付动作。

可选的，所述对待锁付区域进行相机标定，得到所述待锁付区域对应的第一转换矩阵的步骤包括：

获取待锁付区域对应的圆形标定板图像，分别计算所述圆形标定板图像中n个采样点的圆心的像素坐标，得到第一像素坐标组，控制螺丝机的电动起子末端分别到达所述n个采样点的圆心，并记录电动起子末端的物理坐标，得到第一物理坐标组，其中n大于等于3；

根据所述第一像素坐标组以及第一物理坐标组，得到第一转换矩阵。

可选的，所述获取所述待锁付区域对应的螺丝孔位图像，计算所述螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，并获取所述螺丝孔位的中心对应的第二物理坐标的步骤包括：

获取所述待锁付区域对应的螺丝孔位图像，计算所述螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，控制螺丝机的电动起子末端抓取螺丝锁付至所述螺丝孔位，并获取电动起子末端的第二物理坐标。

可选的，所述获取所述螺丝孔位图像中预设个数的螺丝孔位的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取所述预设个数的螺丝孔位的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组的步骤包括：

获取所述螺丝孔位图像中m个螺丝孔位的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取所述m个的螺丝孔位的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组，其中，m大于等于3。

可选的，所述基于所述第一转换矩阵、第二像素坐标、第二物理坐标、第二像素坐标组以及第二物理坐标组，得到第二转换矩阵步骤包括：

基于所述第一转换矩阵、第二像素坐标、第二物理坐标，得到定位误差补偿值；

基于所述第二像素坐标组、第二物理坐标组、第一转换矩阵以及定位误差补偿值，得到第二转换矩阵。

可选的，所述控制螺丝机根据所述锁付点坐标组执行螺丝锁付动作的步骤包括：

根据预置的螺丝机移动策略以及所述锁付点坐标组中各个锁付点坐标的排列规律，得到所述锁付点坐标组中各个锁付点坐标对应的执行顺序；

按照所述执行顺序，控制螺丝机电动起子末端抓取螺丝依次锁付至各个锁付点坐标。

可选的，所述控制螺丝机根据所述锁付点坐标组执行螺丝锁付动作之后，还包括：

当检测到螺丝锁付动作执行完成后，输出提示信息。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种螺丝锁付装置，所述螺丝锁付装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的螺丝锁付程序，所述螺丝锁付程序被所述处理器执行时实现如上所述的螺丝锁付方法的步骤。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有螺丝锁付程序，所述螺丝锁付程序被处理器执行时实现如上所述的螺丝锁付方法的步骤。

本发明中，对待锁付区域进行相机标定，得到所述待锁付区域对应的第一转换矩阵；获取所述待锁付区域对应的螺丝孔位图像，计算所述螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，并获取所述螺丝孔位的中心对应的第二物理坐标；获取所述螺丝孔位图像中预设个数的螺丝孔位的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取所述预设个数的螺丝孔位的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组；基于所述第一转换矩阵、第二像素坐标、第二物理坐标、第二像素坐标组以及第二物理坐标组，得到第二转换矩阵；获取所述螺丝孔位图像中所有的螺丝孔位中心的物理坐标，并基于所述第二转换矩阵，得到锁付点坐标组；控制螺丝机根据所述锁付点坐标组执行螺丝锁付动作。通过本发明，计算待锁付区域中螺丝孔位的坐标与锁付坐标之间的转换关系，基于待锁付区域中螺丝孔位的坐标，得到需要锁付的位置的锁付坐标，无需定制夹冶具和人工编写锁螺丝机孔位信息程序，减少了人工调试锁螺丝机的工作量，提高了锁螺丝机螺丝锁付精度与效率。

附图说明

图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的螺丝锁付装置结构示意图；

图2为本发明螺丝锁付方法第一实施例的流程示意图；

图3为本发明螺丝锁付方法一实施例中锁付点坐标组的位置分布示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的螺丝锁付装置结构示意图。

如图1所示，该螺丝锁付装置可以包括：处理器1001，例如CPU，网络接口1004，用户接口1003，存储器1005，通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的螺丝锁付装置结构并不构成对螺丝锁付装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及螺丝锁付程序。

在图1所示的螺丝锁付装置中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于连接客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的螺丝锁付程序，并执行以下操作：

对待锁付区域进行相机标定，得到所述待锁付区域对应的第一转换矩阵；

获取所述待锁付区域对应的螺丝孔位图像，计算所述螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，并获取所述螺丝孔位的中心对应的第二物理坐标；

获取所述螺丝孔位图像中预设个数的螺丝孔位的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取所述预设个数的螺丝孔位的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组；

基于所述第一转换矩阵、第二像素坐标、第二物理坐标、第二像素坐标组以及第二物理坐标组，得到第二转换矩阵；

获取所述螺丝孔位图像中所有的螺丝孔位中心的物理坐标，并基于所述第二转换矩阵，得到锁付点坐标组；

控制螺丝机根据所述锁付点坐标组执行螺丝锁付动作。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的螺丝锁付程序，还执行以下操作：

获取待锁付区域对应的圆形标定板图像，分别计算所述圆形标定板图像中n个采样点的圆心的像素坐标，得到第一像素坐标组，控制螺丝机的电动起子末端分别到达所述n个采样点的圆心，并记录电动起子末端的物理坐标，得到第一物理坐标组，其中n大于等于3；

根据所述第一像素坐标组以及第一物理坐标组，得到第一转换矩阵。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的螺丝锁付程序，还执行以下操作：

获取所述待锁付区域对应的螺丝孔位图像，计算所述螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，控制螺丝机的电动起子末端抓取螺丝锁付至所述螺丝孔位，并获取电动起子末端的第二物理坐标。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的螺丝锁付程序，还执行以下操作：

获取所述螺丝孔位图像中m个螺丝孔位的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取所述m个的螺丝孔位的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组，其中，m大于等于3。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的螺丝锁付程序，还执行以下操作：

基于所述第一转换矩阵、第二像素坐标、第二物理坐标，得到定位误差补偿值；

基于所述第二像素坐标组、第二物理坐标组、第一转换矩阵以及定位误差补偿值，得到第二转换矩阵。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的螺丝锁付程序，还执行以下操作：

根据预置的螺丝机移动策略以及所述锁付点坐标组中各个锁付点坐标的排列规律，得到所述锁付点坐标组中各个锁付点坐标对应的执行顺序；

按照所述执行顺序，控制螺丝机电动起子末端抓取螺丝依次锁付至各个锁付点坐标。

进一步地，处理器1001可以调用存储器1005中存储的螺丝锁付程序，还执行以下操作：

当检测到螺丝锁付动作执行完成后，输出提示信息。

参照图2，图2为本发明螺丝锁付方法第一实施例的流程示意图。

在一实施例中，螺丝锁付方法包括：

步骤S10，对待锁付区域进行相机标定，得到所述待锁付区域对应的第一转换矩阵；

本实施例中，相机标定是机器视觉测量的重要步骤，基于摄像机透视投影模型，通过标定建立摄像机图像像素位置与场景点位置之间的关系。摄像机标定需借助标定板提供的标定特征点，根据已知标定特征点的图像坐标和世界坐标来求解摄像机的模型参数。标定特征点的世界坐标是由标定板在制作时确定的，图像坐标则需通过对拍摄的标靶图像进行处理和分析来求取。目前，摄像机标定中使用较多的2D平面标定板有棋盘标定板、网格标定板和圆点阵列标定板等。平面圆点阵列标定板其标定特征点是圆点中心。平面圆点阵列标定板的图案主要由多个圆点所组成的等间距分布的矩形阵列组成，可采用在有机玻璃基板上镀膜刻画图案的方法来制作，其精度能达到±0.001mm。

本实施例中，当相机一次只能拍到待锁付产品的部分图像时，例如，相机一次只能拍到产品的四分之一图像，则将产品分为4个区域，则存在4个待锁付区域；相机一次只能拍到产品的五分之一图像，则将产品分为5个区域，则存在5个待锁付区域。

一实施例中，当待锁付区域存在多个时，将圆形标定板(即平面圆点阵列标定板)分别放于各个待锁付区域，并进行拍照，便可得到各个待锁付区域对应的圆形标定板图像。以多个待锁付区域中一待锁付区域j为例，获取待锁付区域j对应的圆形标定板图像，并对圆形标定板图像进行滤波、去噪等预处理，然后进行二值化处理，得到二值图像，然后对二值图像进行椭圆拟合，得到圆形标定板图像中3个或以上采样点的圆心的像素坐标，记作P^j _i(u^j _i,v^j _i)，其中i＝1、2…n，n≥3。然后控制螺丝机带动电动起子末端到达每个采样点的圆心，记录电动起子末端的物理坐标，记作Q^j _i(x^j _i,y^j _i)，其中i＝1、2…n，n≥3。如此，便有Q^j _i＝P^j _i*A^j，即等式一：

将P^j _i(u^j _i,v^j _i)、Q^j _i(x^j _i,y^j _i)代入上述等式一，便可得到A^j的值，即得到待锁付区域j对应的第一转换矩阵。重复上述步骤，便可得到每个待锁付区域对应的第一转换矩阵。

步骤S20，获取所述待锁付区域对应的螺丝孔位图像，计算所述螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，并获取所述螺丝孔位的中心对应的第二物理坐标；

本实施例中，相机标定完成后，得到了每个待锁付区域对应的第一转换矩阵，即得到了每个待锁付区域对应的相机图像像素坐标与物理坐标的转换关系。然后，拍摄每个待锁付区域对应的螺丝孔位图像。以多个待锁付区域中一待锁付区域j为例，计算待锁付区域j对应的螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，记作P^j ₀(u^j ₀,v^j ₀)，计算方法与上述计算采样点的圆心的像素坐标的方法类似，在此不做赘述。控制螺丝机的电动起子末端抓取螺丝锁付至该螺丝孔位，并获取电动起子末端的第二物理坐标，记作Q^j ₀(x^j ₀,y^j ₀)。

重复上述步骤，便可得到每个待锁付区域对应的螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，以及该螺丝孔位的中心对应的第二物理坐标。

步骤S30，获取所述螺丝孔位图像中预设个数的螺丝孔位的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取所述预设个数的螺丝孔位的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组；

本实施例中，当存在多个待锁付区域时，便存在多个螺丝孔位图像。以待锁付区域j为例，获取其对应的螺丝孔位图像中3个或以上螺丝孔位(例如螺丝孔位a、螺丝孔位b以及螺丝孔位c)的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取螺丝孔位a、螺丝孔位b以及螺丝孔位c的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组。本实施例中，待锁付产品上每个螺丝孔位中心的物理坐标的信息可预先输入至螺丝锁付装置中。

重复上述步骤，便可得到每个待锁付区域对应的第二像素坐标组以及第二物理坐标组。

步骤S40，基于所述第一转换矩阵、第二像素坐标、第二物理坐标、第二像素坐标组以及第二物理坐标组，得到第二转换矩阵；

本实施例中，相机标定完成后，得到了每个待锁付区域对应的第一转换矩阵，即得到了每个待锁付区域对应的相机图像像素坐标与物理坐标的转换关系。然后，拍摄每个待锁付区域对应的螺丝孔位图像。以多个待锁付区域中一待锁付区域j为例，计算待锁付区域j对应的螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，记作P^j ₀(u^j ₀,v^j ₀)，计算方法与上述计算采样点的圆心的像素坐标的方法类似，在此不做赘述。控制螺丝机的电动起子末端抓取螺丝锁付至该螺丝孔位，并获取电动起子末端的第二物理坐标，记作Q^j ₀(x^j ₀,y^j ₀)。由于待锁付区域j对应的像素坐标与物理坐标的对应关系为Q^j _i＝P^j _i*A^j，可得到定位误差补偿值δ^j＝Q^j ₀-P^j ₀*A^j，其中，P^j ₀、Q^j ₀以及A^j的值都是已知的，因此，可以得到δ^j的值，从而得到待锁付区域j对应的第一锁付坐标计算公式，即：

Q^j＝P^j*A^j+δ^j，其中，P^j为待锁付区域j对应的螺丝孔位图像中各个螺丝孔位的中心的图像像素坐标，Q^j为各个螺丝孔位的中心的图像像素坐标对应的锁付坐标(电动起子末端需要到达该锁付坐标进行锁付动作)，δ^j为定位误差补偿值。

本实施例中，假设待锁付区域j对应的螺丝孔位的物理坐标B^j(w^j，h^j)与锁付坐标Q^j的转换关系为Q^j＝B^j*A，其中A为第二转换矩阵。待锁付区域j中，锁付坐标Q^j＝P^j*A^j+δ^j，螺丝孔位的物理坐标B^j(w^j，h^j)，则有等式二：

P^j*A^j+δ^j＝[w^j，h^j，1]*A，将步骤S40中获取的待锁付区域j对应的第二像素坐标组以及第二物理坐标组代入该等式二，便可求解第二转换矩阵A。从而得到待锁付区域j对应的第二锁付坐标计算公式，即Q^j＝B^j*A。

重复上述步骤，便可得到每个待锁付区域对应的第二转换矩阵以及第二锁付坐标计算公式。

步骤S50，获取所述螺丝孔位图像中所有的螺丝孔位中心的物理坐标，并基于所述第二转换矩阵，得到锁付点坐标组；

本实施例中，基于步骤S10至步骤S40，得到了每个待锁付区域对应的第二转换矩阵，通过第二转换矩阵，可以得到对应的第二锁付坐标计算公式，将每个待锁付区域对应的螺丝孔位图像中所有的螺丝孔位中心的物理坐标，代入对应的第二锁付坐标计算公式，得到了每个螺丝孔位中心对应的锁付点坐标，即得到若干个锁付点坐标，记作锁付点坐标组。

步骤S60，控制螺丝机根据所述锁付点坐标组执行螺丝锁付动作。

本发明一实施例中，螺丝机移动策略为从第一行第一个锁付点坐标水平向右，依次移动至第一行每个锁付点坐标，当到达锁付点坐标x1时，检测到x1右边不存在锁付点坐标时，向下移动至该锁付点坐标x1临近的锁付点坐标，然后水平向左，依次移动至每个锁付点坐标，当到达锁付点坐标x2时，检测到x2左边不存在锁付点坐标时，向下移动至该锁付点坐标x2临近的锁付点坐标，然后水平向右。按照上述移动策略，直至检测到不存在需要到达的锁付点坐标时，结束螺丝锁付动作。参照图3，图3为本发明螺丝锁付方法一实施例中锁付点坐标组的位置分布示意图。本实施例中，锁付点坐标组中各个锁付点坐标的排列如图3所示。根据预置的螺丝机移动策略以及锁付点坐标组中各个锁付点坐标的排列规律，得到锁付点坐标组中各个锁付点坐标对应的执行顺序为：锁付点坐标11→锁付点坐标12→锁付点坐标13→锁付点坐标14→锁付点坐标15→锁付点坐标25→锁付点坐标24→锁付点坐标23→锁付点坐标22→锁付点坐标21→锁付点坐标31→锁付点坐标32→锁付点坐标33→锁付点坐标34→锁付点坐标35→锁付点坐标45→锁付点坐标44→锁付点坐标43→锁付点坐标42→锁付点坐标41→锁付点坐标51→锁付点坐标52→锁付点坐标53→锁付点坐标54→锁付点坐标55。按照执行顺序，控制螺丝机电动起子末端抓取螺丝依次锁付至各个锁付点坐标。

本实施例中，对待锁付区域进行相机标定，得到所述待锁付区域对应的第一转换矩阵；获取所述待锁付区域对应的螺丝孔位图像，计算所述螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，并获取所述螺丝孔位的中心对应的第二物理坐标；获取所述螺丝孔位图像中预设个数的螺丝孔位的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取所述预设个数的螺丝孔位的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组；基于所述第一转换矩阵、第二像素坐标、第二物理坐标、第二像素坐标组以及第二物理坐标组，得到第二转换矩阵；获取所述螺丝孔位图像中所有的螺丝孔位中心的物理坐标，并基于所述第二转换矩阵，得到锁付点坐标组；控制螺丝机根据所述锁付点坐标组执行螺丝锁付动作。通过本实施例，计算待锁付区域中螺丝孔位的坐标与锁付坐标之间的转换关系，基于待锁付区域中螺丝孔位的坐标，得到需要锁付的位置的锁付坐标，无需定制夹冶具和人工编写锁螺丝机孔位信息程序，减少了人工调试锁螺丝机的工作量，提高了锁螺丝机螺丝锁付精度与效率。

进一步的，本发明螺丝锁付方法一实施例中，步骤S10包括：

获取待锁付区域对应的圆形标定板图像，分别计算所述圆形标定板图像中n个采样点的圆心的像素坐标，得到第一像素坐标组，控制螺丝机的电动起子末端分别到达所述n个采样点的圆心，并记录电动起子末端的物理坐标，得到第一物理坐标组，其中n大于等于3；

根据所述第一像素坐标组以及第一物理坐标组，得到第一转换矩阵。

本实施例中，相机标定是机器视觉测量的重要步骤，基于摄像机透视投影模型，通过标定建立摄像机图像像素位置与场景点位置之间的关系。摄像机标定需借助标定板提供的标定特征点，根据已知标定特征点的图像坐标和世界坐标来求解摄像机的模型参数。标定特征点的世界坐标是由标定板在制作时确定的，图像坐标则需通过对拍摄的标靶图像进行处理和分析来求取。目前，摄像机标定中使用较多的2D平面标定板有棋盘标定板、网格标定板和圆点阵列标定板等。平面圆点阵列标定板其标定特征点是圆点中心。平面圆点阵列标定板的图案主要由多个圆点所组成的等间距分布的矩形阵列组成，可采用在有机玻璃基板上镀膜刻画图案的方法来制作，其精度能达到±0.001mm。

本实施例中，当相机一次只能拍到待锁付产品的部分图像时，例如，相机一次只能拍到产品的四分之一图像，则将产品分为4个区域，则存在4个待锁付区域；相机一次只能拍到产品的五分之一图像，则将产品分为5个区域，则存在5个待锁付区域。

一实施例中，当待锁付区域存在多个时，将圆形标定板(即平面圆点阵列标定板)分别放于各个待锁付区域，并进行拍照，便可得到各个待锁付区域对应的圆形标定板图像。以多个待锁付区域中一待锁付区域j为例，获取待锁付区域j对应的圆形标定板图像，并对圆形标定板图像进行滤波、去噪等预处理，然后进行二值化处理，得到二值图像，然后对二值图像进行椭圆拟合，得到圆形标定板图像中3个或以上采样点的圆心的像素坐标，记作P^j _i(u^j _i,v^j _i)，其中i＝1、2…n，n≥3。然后控制螺丝机带动电动起子末端到达每个采样点的圆心，记录电动起子末端的物理坐标，记作Q^j _i(x^j _i,y^j _i)，其中i＝1、2…n，n≥3。如此，便有Q^j _i＝P^j _i*A^j，即等式一：

将P^j _i(u^j _i,v^j _i)、Q^j _i(x^j _i,y^j _i)代入上述等式一，便可得到A^j的值，即得到待锁付区域j对应的第一转换矩阵。重复上述步骤，便可得到每个待锁付区域对应的第一转换矩阵。

本实施例中，得到第一转换矩阵，便可基于第一转换矩阵实现图像像素坐标与物理坐标的转换。

进一步的，本发明螺丝锁付方法一实施例中，步骤S20包括：

获取所述待锁付区域对应的螺丝孔位图像，计算所述螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，控制螺丝机的电动起子末端抓取螺丝锁付至所述螺丝孔位，并获取电动起子末端的第二物理坐标。

本实施例中，相机标定完成后，得到了每个待锁付区域对应的第一转换矩阵，即得到了每个待锁付区域对应的相机图像像素坐标与物理坐标的转换关系。然后，拍摄每个待锁付区域对应的螺丝孔位图像。以多个待锁付区域中一待锁付区域j为例，计算待锁付区域j对应的螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，记作P^j ₀(u^j ₀,v^j ₀)，计算方法与上述计算采样点的圆心的像素坐标的方法类似，在此不做赘述。控制螺丝机的电动起子末端抓取螺丝锁付至该螺丝孔位，并获取电动起子末端的第二物理坐标，记作Q^j ₀(x^j ₀,y^j ₀)。

进一步的，本发明螺丝锁付方法一实施例中，步骤S30包括：

获取所述螺丝孔位图像中m个螺丝孔位的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取所述m个的螺丝孔位的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组，其中，m大于等于3。

本实施例中，当存在多个待锁付区域时，便存在多个螺丝孔位图像。以待锁付区域j为例，获取其对应的螺丝孔位图像中3个或以上螺丝孔位(例如螺丝孔位a、螺丝孔位b以及螺丝孔位c)的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取螺丝孔位a、螺丝孔位b以及螺丝孔位c的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组。本实施例中，待锁付产品上每个螺丝孔位中心的物理坐标的信息可预先输入至螺丝锁付装置中。

进一步的，本发明螺丝锁付方法一实施例中，步骤S40包括：

基于所述第一转换矩阵、第二像素坐标、第二物理坐标，得到定位误差补偿值；

基于所述第二像素坐标组、第二物理坐标组、第一转换矩阵以及定位误差补偿值，得到第二转换矩阵。

本实施例中，相机标定完成后，得到了每个待锁付区域对应的第一转换矩阵，即得到了每个待锁付区域对应的相机图像像素坐标与物理坐标的转换关系。然后，拍摄每个待锁付区域对应的螺丝孔位图像。以多个待锁付区域中一待锁付区域j为例，计算待锁付区域j对应的螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，记作P^j ₀(u^j ₀,v^j ₀)，计算方法与上述计算采样点的圆心的像素坐标的方法类似，在此不做赘述。控制螺丝机的电动起子末端抓取螺丝锁付至该螺丝孔位，并获取电动起子末端的第二物理坐标，记作Q^j ₀(x^j ₀,y^j ₀)。由于待锁付区域j对应的像素坐标与物理坐标的对应关系为Q^j _i＝P^j _i*A^j，可得到定位误差补偿值δ^j＝Q^j ₀-P^j ₀*A^j，其中，P^j ₀、Q^j ₀以及A^j的值都是已知的，因此，可以得到δ^j的值，从而得到待锁付区域j对应的第一锁付坐标计算公式，即：

Q^j＝P^j*A^j+δ^j，其中，P^j为待锁付区域j对应的螺丝孔位图像中各个螺丝孔位的中心的图像像素坐标，Q^j为各个螺丝孔位的中心的图像像素坐标对应的锁付坐标(电动起子末端需要到达该锁付坐标进行锁付动作)，δ^j为定位误差补偿值。

本实施例中，假设待锁付区域j对应的螺丝孔位的物理坐标B^j(w^j，h^j)与锁付坐标Q^j的转换关系为Q^j＝B^j*A，其中A为第二转换矩阵。待锁付区域j中，锁付坐标Q^j＝P^j*A^j+δ^j，螺丝孔位的物理坐标B^j(w^j，h^j)，则有等式二：

P^j*A^j+δ^j＝[w^j，h^j，1]*A，将步骤S40中获取的待锁付区域j对应的第二像素坐标组以及第二物理坐标组代入该等式二，便可求解第二转换矩阵A。从而得到待锁付区域j对应的第二锁付坐标计算公式，即Q^j＝B^j*A。

重复上述步骤，便可得到每个待锁付区域对应的第二转换矩阵以及第二锁付坐标计算公式。

本实施例中，得到第二转换矩阵，便可基于螺丝孔位在产品上的物理坐标，得到对应的锁付坐标，即基于第二转换矩阵，根据螺丝孔位在产品上的物理坐标，得到螺丝机电动起子末端需要到达并执行锁付动作的坐标位置，无需定制夹冶具和人工编写锁螺丝机孔位信息程序，减少了人工调试锁螺丝机的工作量，提高了锁螺丝机螺丝锁付效率。

进一步的，本发明螺丝锁付方法一实施例中，步骤S60包括：

根据预置的螺丝机移动策略以及所述锁付点坐标组中各个锁付点坐标的排列规律，得到所述锁付点坐标组中各个锁付点坐标对应的执行顺序；

按照所述执行顺序，控制螺丝机电动起子末端抓取螺丝依次锁付至各个锁付点坐标。

本发明一实施例中，螺丝机移动策略为从第一行第一个锁付点坐标水平向右，依次移动至第一行每个锁付点坐标，当到达锁付点坐标x1时，检测到x1右边不存在锁付点坐标时，向下移动至该锁付点坐标x1临近的锁付点坐标，然后水平向左，依次移动至每个锁付点坐标，当到达锁付点坐标x2时，检测到x2左边不存在锁付点坐标时，向下移动至该锁付点坐标x2临近的锁付点坐标，然后水平向右。按照上述移动策略，直至检测到不存在需要到达的锁付点坐标时，结束螺丝锁付动作。参照图3，图3为本发明螺丝锁付方法一实施例中锁付点坐标组的位置分布示意图。本实施例中，锁付点坐标组中各个锁付点坐标的排列如图3所示。根据预置的螺丝机移动策略以及锁付点坐标组中各个锁付点坐标的排列规律，得到锁付点坐标组中各个锁付点坐标对应的执行顺序为：锁付点坐标11→锁付点坐标12→锁付点坐标13→锁付点坐标14→锁付点坐标15→锁付点坐标25→锁付点坐标24→锁付点坐标23→锁付点坐标22→锁付点坐标21→锁付点坐标31→锁付点坐标32→锁付点坐标33→锁付点坐标34→锁付点坐标35→锁付点坐标45→锁付点坐标44→锁付点坐标43→锁付点坐标42→锁付点坐标41→锁付点坐标51→锁付点坐标52→锁付点坐标53→锁付点坐标54→锁付点坐标55。按照执行顺序，控制螺丝机电动起子末端抓取螺丝依次锁付至各个锁付点坐标。

进一步的，本发明螺丝锁付方法一实施例中，步骤S60之后，还包括：

当检测到螺丝锁付动作执行完成后，输出提示信息。

本实施例中，当检测到不存在需要到达的锁付点坐标时，即螺丝锁付动作执行完成，此时输出提示信息，提示工作人员从锁螺丝机上取下完成了螺丝锁付的产品，以供进行后续产品的螺丝锁付工作。

本实施例中，提示信息可以声音、灯光等形式进行输出，在当前的螺丝锁付动作执行完成后，输出提示信息，可提醒用户进行后续产品的螺丝锁付工作，提高了车间生产效率。

此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有螺丝锁付程序，所述螺丝锁付程序被处理器执行时实现如上所述的螺丝锁付方法的步骤。

本发明计算机可读存储介质的具体实施例与上述螺丝锁付方法的各个实施例基本相同，在此不做赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种螺丝锁付方法，其特征在于，所述螺丝锁付方法包括以下步骤：

对待锁付区域进行相机标定，得到所述待锁付区域对应的第一转换矩阵；

获取所述待锁付区域对应的螺丝孔位图像，计算所述螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，并获取所述螺丝孔位的中心对应的第二物理坐标；

获取所述螺丝孔位图像中预设个数的螺丝孔位的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取所述预设个数的螺丝孔位的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组；

基于所述第一转换矩阵、第二像素坐标、第二物理坐标，得到定位误差补偿值；基于所述第二像素坐标组、第二物理坐标组、第一转换矩阵以及定位误差补偿值，得到第二转换矩阵；

获取所述螺丝孔位图像中所有的螺丝孔位中心的物理坐标，并基于所述第二转换矩阵，得到锁付点坐标组；

控制螺丝机根据所述锁付点坐标组执行螺丝锁付动作。

2.如权利要求1所述的螺丝锁付方法，其特征在于，所述对待锁付区域进行相机标定，得到所述待锁付区域对应的第一转换矩阵的步骤包括：

获取待锁付区域对应的圆形标定板图像，分别计算所述圆形标定板图像中n个采样点的圆心的像素坐标，得到第一像素坐标组，控制螺丝机的电动起子末端分别到达所述n个采样点的圆心，并记录电动起子末端的物理坐标，得到第一物理坐标组，其中n大于等于3；

根据所述第一像素坐标组以及第一物理坐标组，得到第一转换矩阵。

3.如权利要求1所述的螺丝锁付方法，其特征在于，所述获取所述待锁付区域对应的螺丝孔位图像，计算所述螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，并获取所述螺丝孔位的中心对应的第二物理坐标的步骤包括：

获取所述待锁付区域对应的螺丝孔位图像，计算所述螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，控制螺丝机的电动起子末端抓取螺丝锁付至所述螺丝孔位，并获取电动起子末端的第二物理坐标。

4.如权利要求1所述的螺丝锁付方法，其特征在于，所述获取所述螺丝孔位图像中预设个数的螺丝孔位的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取所述预设个数的螺丝孔位的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组的步骤包括：

获取所述螺丝孔位图像中m个螺丝孔位的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取所述m个的螺丝孔位的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组，其中，m大于等于3。

5.如权利要求1所述的螺丝锁付方法，其特征在于，所述控制螺丝机根据所述锁付点坐标组执行螺丝锁付动作的步骤包括：

根据预置的螺丝机移动策略以及所述锁付点坐标组中各个锁付点坐标的排列规律，得到所述锁付点坐标组中各个锁付点坐标对应的执行顺序；

按照所述执行顺序，控制螺丝机电动起子末端抓取螺丝依次锁付至各个锁付点坐标。

6.如权利要求1至5中任一项所述的螺丝锁付方法，其特征在于，所述控制螺丝机根据所述锁付点坐标组执行螺丝锁付动作之后，还包括：

当检测到螺丝锁付动作执行完成后，输出提示信息。

7.一种螺丝锁付装置，其特征在于，所述螺丝锁付装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的螺丝锁付程序，所述螺丝锁付程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

对待锁付区域进行相机标定，得到所述待锁付区域对应的第一转换矩阵；

获取所述待锁付区域对应的螺丝孔位图像，计算所述螺丝孔位图像中一螺丝孔位的中心的第二像素坐标，并获取所述螺丝孔位的中心对应的第二物理坐标；

获取所述螺丝孔位图像中预设个数的螺丝孔位的中心的像素坐标，得到第二像素坐标组，获取所述预设个数的螺丝孔位的中心的物理坐标，得到第二物理坐标组；

基于所述第一转换矩阵、第二像素坐标、第二物理坐标，得到定位误差补偿值；基于所述第二像素坐标组、第二物理坐标组、第一转换矩阵以及定位误差补偿值，得到第二转换矩阵；

获取所述螺丝孔位图像中所有的螺丝孔位中心的物理坐标，并基于所述第二转换矩阵，得到锁付点坐标组；

控制螺丝机根据所述锁付点坐标组执行螺丝锁付动作。

8.如权利要求7所述的螺丝锁付装置，其特征在于，所述螺丝锁付程序被所述处理器执行时还实现如权利要求2至6中任一项所述的螺丝锁付方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有螺丝锁付程序，所述螺丝锁付程序被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的螺丝锁付方法的步骤。

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