本发明涉及机床加工定位领域。更具体地，本发明涉及一种高精度数控机床的加工标准定位方法及系统。
背景技术：
1、数控机床作为现代制造业的核心设备，其高精度和灵活性使其在高端制造领域中扮演着至关重要的角色。在航空领域，数控机床能够加工出飞机关键结构件；在汽车制造中，它们用于生产高精度的发动机组件和车身零件；而在模具制造行业，数控机床则能够制造出形状复杂、精度极高的模具。为了确保每一次加工的精度和质量，操作人员必须进行严格的加工标准定位，这通常涉及到对刀具位置、工件夹紧和机床坐标系的精确设定。通过采用先进的定位技术和实时监控系统，数控机床能够实现对加工过程的精细控制，从而保证产品的一致性。
2、现有公开号为cn115936962a的中国专利申请文件公开了一种基于图像分析的机床加工定位方法。该方法通过采集加工区域以及加工工件在加工区域中的图像，再结合图像识别技术能够建立包含加工工件的加工区域的区域三维模型；在区域三维模型中实现加工工件的定位，再进行相应转换即可获取加工工件的详细位置。
3、但是，上述申请文件并没有考虑到图像识别技术可能受到光照条件、工件表面反光、图像噪声等因素的影响，存在加工定位不准确的情况。
技术实现思路
1、为解决加工定位不准确的问题，本发明提出一种高精度数控机床的加工标准定位方法及系统。
2、第一方面，本发明公开一种高精度数控机床的加工标准定位方法，包括：采集预处理后的机床表面hsv图，对机床表面hsv图进行边缘检测和连通域提取得到多个区域，利用计算的异常程度对区域进行筛选，获得模糊加工区域；获取模糊加工区域的中心区域，连接中心区域的中心点和边缘点，其中，边缘点在中心点的预设方向上且在模糊加工区域的边缘上，将在中心点和边缘点连线上的像素点作为模糊定位点；以模糊定位点为中心构建定位窗口，分别构建中心区域和定位窗口的亮度共生矩阵，计算中心区域和定位窗口的亮度一致性；从边缘点到中心点的方向对模糊定位点进行遍历，获得亮度一致性序列，对亮度一致性序列进行一阶差分，将最大的差分点作为模糊加工区域在预设方向上的实际加工点，以完成机床的加工定位。
3、通过对检测到的边缘进行连通域提取，可以识别出多个可能的加工区域。计算异常程度对这些区域进行初步筛选，剔除那些不属于加工区域的部分，有助于减少错误识别，提高加工定位的准确性。通过获取模糊加工区域的中心区域，并连接中心区域的中心点和边缘点，构建模糊定位点，为数控机床提供了精确的加工位置。
4、优选的，所述利用计算的异常程度对区域进行筛选包括：将区域中包含的像素点个数作为区域的面积；将任一区域作为目标区域，将除目标区域以外的区域作为参考区域；异常程度满足关系式：，表示区域的异常程度，表示区域的面积，区域即为目标区域，表示参考区域的面积，表示参考区域总个数；遍历获得每个区域的异常程度，并对所有区域的异常程度进行归一化处理，剔除异常程度大于等于预设异常阈值的区域，将剩余区域作为模糊加工区域。
5、通过将区域中包含的像素点个数作为区域的面积，可以量化每个区域的大小，利用面积值的差值和归一化函数计算出的异常程度，能够有效地区分出那些不属于加工的区域。
6、优选的，所述异常程度还包括：对区域进行角点检测，获得每个区域对应的角点数量；将归一化后的角点数量作为异常程度，剔除异常程度大于等于预设异常阈值的区域，将剩余区域作为模糊加工区域。
7、优选的，所述获取模糊加工区域的中心区域包括：对模糊加工区域进行距离变换，将距离变换后的高亮点作为中心区域的中心点，并将模糊加工区域中所有大于预设阈值的像素点连接成的区域作为中心区域。
8、通过距离变换能够获得最能够代表模糊加工区域特征的像素点，从而为加工定位提供了精确的参考。
9、优选的，所述获取模糊加工区域的中心区域还包括：将模糊加工区域的形心作为中心区域的中心点，通过区域生长获得中心区域。
10、优选的，所述亮度一致性包括：获取中心区域的最小外接矩形，将最小外接矩形分解为多个相同大小的子区域，其中，子区域的大小和定位窗口的大小一致；计算子区域和中心区域的亮度一致性，亮度一致性满足关系式：
11、，表示亮度一致性，表示亮度共生矩阵的长，表示亮度共生矩阵的宽，表示定位窗口的亮度共生矩阵，表示子区域的亮度共生矩阵的转置，表示定位窗口的亮度共生矩阵的模，表示子区域的亮度共生矩阵的模；遍历获得每个子区域和定位窗口的亮度一致性，将所有亮度一致性的均值作为中心区域和定位窗口的亮度一致性。
12、能够评估每个子区域与中心区域的亮度匹配程度。通过遍历每个子区域和定位窗口，计算它们的亮度一致性，并取其均值作为最终的亮度一致性评估结果，不仅提高了亮度一致性的评估精度，还有助于识别和校正那些可能影响加工质量的区域。
13、优选的，所述亮度一致性还包括：以中心点为中心构建中心窗口，其中，中心窗口的尺寸和定位窗口尺寸一致；计算中心窗口和定位窗口的亮度一致性，亮度一致性满足关系式：
14、，其中，表示亮度一致性，表示定位窗口的亮度特征向量，表示中心窗口的亮度特征向量的转置，表示定位窗口的亮度特征向量的模，表示中心窗口的亮度特征向量的模；中心窗口和定位窗口的亮度一致性即为中心区域和定位窗口的亮度一致性。
15、通过亮度特征向量的模计算的亮度一致性，有效地检测和分析定位窗口与中心窗口内容的一致性和变化，提高分析的准确性和可靠性。
16、第二方面，本发明公开一种高精度数控机床的加工标准定位系统，包括：处理器；以及存储器，所述存储器存储有计算机指令，当所述计算机指令由处理器运行时，使得系统执行上述的一种高精度数控机床的加工标准定位方法。
17、本发明的有益效果：
18、1、通过计算异常程度对这些区域进行筛选，以剔除非加工区域，确保加工定位的准确性。
19、2、通过构建亮度共生矩阵和计算亮度一致性优化定位过程，不仅考虑了中心区域和定位窗口之间的亮度相似性，还通过一阶差分技术精确地确定了实际加工点，从而提高了加工的精度和效率。通过这种方式，能够有效地应对机床加工过程中可能出现的各种复杂情况，如表面反光、冷却液干扰等，确保了加工质量的一致性和产品的加工精度，提高加工定位的准确性。
1.一种高精度数控机床的加工标准定位方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种高精度数控机床的加工标准定位方法，其特征在于，所述利用计算的异常程度对区域进行筛选包括：
3.根据权利要求2所述的一种高精度数控机床的加工标准定位方法，其特征在于，所述异常程度还包括：
4.根据权利要求1所述的一种高精度数控机床的加工标准定位方法，其特征在于，所述获取模糊加工区域的中心区域包括：
5.根据权利要求1所述的一种高精度数控机床的加工标准定位方法，其特征在于，所述获取模糊加工区域的中心区域还包括：
6.根据权利要求1所述的一种高精度数控机床的加工标准定位方法，其特征在于，所述亮度一致性包括：
7.根据权利要求1所述的一种高精度数控机床的加工标准定位方法，其特征在于，所述亮度一致性还包括：
8.一种高精度数控机床的加工标准定位系统，其特征在于，包括：
