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龙图腾网获悉河北科技大学申请的专利轧钢机螺栓孔视觉识别与定位方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114792312B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-04发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210527816.4，技术领域涉及：G06T7/00；该发明授权轧钢机螺栓孔视觉识别与定位方法是由张付祥;张斌设计研发完成，并于2022-05-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本轧钢机螺栓孔视觉识别与定位方法在说明书摘要公布了：轧钢机螺栓孔视觉识别与定位方法，包括如下步骤：第1步，在轧钢生产准备车间环境下，采用手眼视觉系统获取轧钢机螺栓孔部位的原始三维点云，对取得的螺栓孔原始点云进行预处理；第2步：对预处理后的点云采用基于平面模型的随机抽样一致性方法拟合并分割最优平面，得到轧钢机目标螺栓孔的平面点云；第3步：识别目标螺栓孔；第4步：定位孔的中心位姿。该方法根据轧钢生产准备车间环境及轧钢机螺栓孔位置特点，拟合分割出孔平面点云，采用一种基于边缘拟合的孔识别方法对目标螺栓孔进行识别，计算出孔的中心位姿，完成轧钢机螺栓孔的识别与定位，识别准确率高、定位速度快。

本发明授权轧钢机螺栓孔视觉识别与定位方法在权利要求书中公布了：1.轧钢机螺栓孔视觉识别与定位方法，包括如下步骤： 第1步：在轧钢生产准备车间环境下，采用机器人手眼视觉系统获取轧钢机螺栓孔部位的原始三维点云，所述原始三维点云包含轧钢机螺栓孔周围的机壳点云及冗余点和粘连点，对取得的螺栓孔原始点云进行预处理，具体步骤为： （1）根据轧钢机螺栓孔与视觉系统的相对位置关系确定有效坐标范围，采用直通滤波滤除范围外冗余点； （2）采用体素滤波下采样点云； （3）根据局部点云密度判断点是否为明显离群噪点，采用统计滤波剔除孔平面粘连点及离群噪点； 第2步：对预处理后的点云采用基于平面模型的随机抽样一致性方法拟合并分割最优平面，得到轧钢机目标螺栓孔的平面点云； 第3步：识别目标螺栓孔，具体步骤为： （1）采用最小二乘法逐点拟合局部平面，计算各点的法向量，以相邻点法向量与切平面的夹角大小作为边缘点判断依据，角度超出阈值即认定为边缘点，提取孔平面边缘点云； （2）根据轧钢机螺栓孔规格信息，采用基于半径阈值的RANSAC空间圆拟合算法拟合识别目标螺栓孔，在传统RANSAC空间圆拟合过程中加入拟合圆的半径约束，将输出圆半径限定在一定范围内：，式中，r 0表示已知目标孔半径；表示半径的容忍误差，输入孔平面的边缘点云，根据RANSAC算法原理，首先随机抽取3个点，计算三点确定的空间圆参数，包含圆心坐标x,y,z、法向量k x ,k y ,k z 和圆半径r；之后计算点云中各点到圆心距离d，判断与半径距离差是否在一定阈值范围内，将在范围内的点判定为内点，否则放入外点集合中；然后统计内点个数M是否大于最小内点阈值，如果是则采用最小二乘法计算出内点拟合的圆参数，如果不是则进入下一步；迭代以上过程直到迭代次数k超过最大迭代阈值k max，得出拟合圆的内点点集及圆参数；此时判断圆半径r是否在设定的半径范围内，如在范围内，则说明所拟合的圆为目标孔，如不在范围内，则说明最优拟合并不是所需要的数据，此时清空当前点集，取最末一次外点点集作为输入点云再次进行RANSAC空间圆拟合，直到得出所需目标孔边缘数据，输出内点点集和所拟合的圆参数，完成目标孔的识别； 第4步：定位孔的中心位姿，具体步骤为：根据机器人与视觉系统间的相对位姿，建立相机坐标系与机器人工具坐标系间相互关系，拟合相机坐标系下目标螺栓孔的中心位姿，通过与相机坐标系与机器人工具坐标系的转换矩阵相乘，得到机器人基坐标系下孔的中心位姿。

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