1.一种具有圆弧几何基元的实时定位与匹配方法，实现对具有简单的几何形状的工件快速、准确的识别定位；并且对于工件部分被遮挡具有鲁棒性，包含离线模板计算过程和在线实时检测过程，具体步骤如下：离线模板计算过程：

第一步：采用背光照射，使用智能相机采集图像，选择完整的工件作为模板图像并手动选取工件的区域，即ROI区域；

第二步：对获取的模板图像的ROI区域预处理，使用Otsu法阈值分割得到目标和背景，通过sobel算子提取目标的边缘轮廓，并以8邻域逐像素跟踪轮廓；

第三步：得到目标轮廓，通过迭代算法对轮廓进行递归细分，得到轮廓图像的近似多边形表达；

第四步：对于轮廓的多边形表达，检查当前线段以及其相邻的线段，判断是线段基元还是圆弧基元，并采用最小二乘法，拟合线段和圆弧，得到它们的几何参数；

第五步：将边缘轮廓分割成线段和圆弧基元之后，检查其中最长的圆弧，以该圆弧的圆心作为模板的初始位置点，圆心与圆弧对应的弦的中点构成的方向向量作为模板的初始方向，并存储圆心与其它基元的距离；

在线实时检测过程：

第一步：获取流水线上工件的实测图像，按离线模板计算过程的方法，预处理图像，提取边缘轮廓，跟踪轮廓，并选择满足至少是模板图像的边缘轮廓总长度的60％的轮廓进行后续的步骤，不满足轮廓的则认为是干扰；

第二步：对满足条件的轮廓，使用迭代算法进行多边形逼近；

第三步：同离线模板计算过程第四步，得到几何基元的几何参数：第四步：搜索最长圆弧，得到模板图像的潜在匹配位置，并根据圆弧的圆心与方向，计算实测图像与模板的刚性变换角度；

第五步：基于刚性变换，即模板图像的角度变换，通过计算实测图像中几何基元与变换后模板中的几何基元之间的相对距离来匹配剩余的基元。

2.根据权利要求1所述一种具有圆弧几何基元的实时定位与匹配方法，其特征是：所述离线模板计算过程第三步中，包括：(1)迭代算法细分轮廓边缘：

首先，将轮廓的起点与终点连成一条线段，然后计算所有轮廓上的点到该线段的距离并找到距离最大的轮廓点，记为多边形顶点，在多边形顶点处，将轮廓分为两段，在新得到的两条轮廓段上重复上述方法，直到不能再细分为止，记录所有的多边形顶点；

(2)点到线段距离的计算：

通过两个端点(x1，y1)、(x2，y2)构成的线段(y1-y2)x-(x1-x2)y+x1y2-x2y1＝0，计算轮廓上的点P3(x3，y3)到线段的距离，计算公式：其中A＝(y1-y2)，B＝(x2-x1)，C＝x1y2-x2y1。

3.根据权利要求1所述一种具有圆弧几何基元的实时定位与匹配方法，其特征是：所述离线模板计算过程第四步中，包括：圆弧基元的合并：

若当前基元小于设定的阈值T1，拟合当前基元，得到半径R，并与相邻基元一起再拟合得到半径R′，通过比较两个半径的大小来确定它们是否合并为同一个圆弧基元。

4.根据权利要求1所述一种具有圆弧几何基元的实时定位与匹配方法，其特征是：所述离线模板计算过程第五步中，包括：模板中工件的方向：

使用最长圆弧对应的圆心O(x1，y1)与它对应的弦的中点M(x2，y2)来确定方向：

5.根据权利要求4所述一种具有圆弧几何基元的实时定位与匹配方法，其特征是：所述在线实时检测过程第四步中，包括：(1)实测图像中的潜在匹配位置的快速搜索

利用离线模板计算过程得到的模板中最长圆弧基元信息，在实测图中，逐基元搜索满足圆弧基元半径R与离线模板计算过程得到的模板中最长圆弧相近，则将该基元的位置作为潜在匹配位置；

(2)模板的刚性变换

实测图中满足条件的圆弧基元，通过拟合的几何信息，得到它的圆心O′(x′1，y′1)，以及圆弧对应的弦的中点M′(x′2，y′2)，计算实测图中潜在目标的角度θ′，计算方法如下：通过与模板的比对，计算刚性变换角度rigid_theta＝θ′-θ。

6.根据权利要求1所述一种具有圆弧几何基元的实时定位与匹配方法，其特征是：所述在线实时检测过程第五步中，包括：模板与实测图像中对应基元之间距离的计算：

检查基元相对于实测图像中圆弧圆心的距离 在模板中的对应基元到模板圆弧圆心的距离d，两者之差在期望阈值范围之内，说明当前基元匹配模板中基元；若超出阈值，则当前基元不匹配。