一種基於雙目測距的自動蛋糕裱花裝置的製作方法

2023-09-16 15:56:45 1

本實用新型涉及計算機視覺處理領域以及自動蛋糕裱花裝置，特別涉及一種基於雙目測距的自動蛋糕裱花裝置。

背景技術：

目前蛋糕的裱花製作大部分還只是依靠人工來實現，其成品的好壞取決於製作者的手藝，效率低下，不利於大批量生產。市面上就算有一些蛋糕奶油造型機也只能是對固定大小、固定高度的蛋糕進行奶油造型，適應性不高，不夠智能。本實用新型提出一種基於雙目測距的自動蛋糕裱花裝置，應用雙目視覺測距技術，能夠很好地引導裱花裝置在合適的位置對蛋糕進行奶油造型，能夠兼容各種尺寸大小的蛋糕，具有應用範圍廣的優點，有助於提高生產效率。

技術實現要素：

為了克服現有技術缺點與不足，本實用新型的目的在於提供一種基於雙目測距的自動蛋糕裱花裝置，大大提高蛋糕奶油造型的自動化生產，提高蛋糕的生產效率。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現:一種基於雙目測距的自動蛋糕裱花裝置，包括有機架1、送盤裝置2、雙目測距組件3、自動蛋糕裱花室4，其特徵在於：所述的機架1上設有一自動蛋糕裱花室4，自動蛋糕裱花室4頂部設有雙目測距組件3及裱花裝置41，雙目測距組件3根據投射在蛋糕表面的測距光斑完成自動測距功能；所述的機架1上設有可將蛋糕盤子送入或送出自動蛋糕裱花室4的送盤裝置2。

如上所述的一種基於雙目測距的自動蛋糕裱花裝置，其特徵在於:所述的雙目測距組件3包括雙目攝像頭30、雷射燈組31、led燈32，其中led燈32分別位於自動蛋糕裱花室4頂部的四個角上。

如上所述的一種基於雙目測距的自動蛋糕裱花裝置，其特徵在於雷射燈組31設有若干不同顏色的雷射燈，根據蛋糕各類的不同，可投射在蛋糕上形成與蛋糕表面不同顏色的測距光斑。

如上所述的一種基於雙目測距的自動蛋糕裱花裝置，其特徵在於：所述的雙目攝像頭30包括左攝像頭301和右攝像頭302，所述左攝像頭301和右攝像頭302結構相同，且位於同一水平面，並置於自動蛋糕裱花室4頂部。

如上所述的一種基於雙目測距的自動蛋糕裱花裝置，其特徵在於：所述的雙目攝像頭30利用雷射燈組31投射在蛋糕表面上形成的測距光斑與蛋糕表面顏色不同的特點，對測距光斑進行定位、識別，並完成自動測距功能。

如上所述的一種基於雙目測距的自動蛋糕裱花裝置，其特徵在於：所述的裱花裝置41包括裱花槍安裝架42、裱花槍43、底部擋板46、Y軸向絲槓座47、X軸向絲槓座48，所述裱花槍43安裝固定於裱花槍安裝架42上。

如上所述的一種基於雙目測距的自動蛋糕裱花裝置，其特徵在於在裱花槍43末端設置裱花嘴45。

如上所述的一種基於雙目測距的自動蛋糕裱花裝置，其特徵在於底部擋板46上設置Z軸向絲槓40，所述X軸絲向槓座48通過安裝在其背部的絲母49與Z軸向絲槓40相連並且能夠沿Z軸向運動，所述X軸向絲槓座48上設置X軸向絲槓481，所述Y軸向絲槓座47通過安裝在其背部的絲母49與X軸向絲槓481相連並且能夠沿X軸向運動，所述裱花槍安裝架42通過安裝在其背部的絲母49與Y軸向絲槓471相連並且能夠沿Y軸向運動；所述X軸向絲槓（481）、Y軸向絲槓（471）、Z軸向絲槓（40）均通過電機驅動。

如上所述的一種基於雙目測距的自動蛋糕裱花裝置，其特徵在於在所述的送盤裝置2的一端設置鏈輪27，在所述的鏈輪27上設有鏈條23，在所述機架1上設有驅動電機28，在所述送盤裝置2另一端設置傳動鏈輪26，在所述的驅動電機28上設有驅動鏈輪25，在所述的驅動鏈輪25與所述的傳動鏈輪26之間設有傳動鏈條24。

本實用新型相對於現有技術，具有以下有益效果:本實用新型提到的一種基於雙目測距的自動蛋糕裱花裝置，其應用雙目測距技術能夠準確地將與蛋糕之間的距離信息反饋給編程控制器，裱花裝置能夠沿X軸、Y軸以及Z軸方向運動並且在編程控制器的作用下，可以在合適的位置對蛋糕進行奶油造型並保證了蛋糕整體的美觀度，此裝置適用於多種不同形狀的蛋糕，自動化程度高。

附圖說明

圖1為本實用新型的前視圖。

圖2為本實用新型的自動蛋糕裱花室頂部示意圖。

圖3為本實用新型的裱花裝置示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖說明和具體實施方式對本實用新型作進一步描述：如圖1至圖3所示的一種基於雙目測距的自動蛋糕裱花裝置，包括有機架1、送盤裝置2、雙目測距組件3、自動蛋糕裱花室4，其特徵在於：所述的機架1上設有一自動蛋糕裱花室4，自動蛋糕裱花室4內設有雙目測距組件3及裱花裝置41，雙目測距組件(3)根據投射在蛋糕表面的測距光斑完成自動測距功能；所述的機架1上設有可將蛋糕盤子送入或送出自動蛋糕裱花室4的送盤裝置2。將蛋糕送入自動蛋糕裱花室4內進行裱花，在一定程度上保證了生產過程的乾淨衛生，保證了雙目攝像頭30能夠在靜態的環境下工作，提高了測距的準確性，為自動裱花工作提供了有利條件。

本實用新型中所述的雙目測距組件3包括雙目攝像頭30、雷射燈組31、led燈32，其中led燈32分別位於自動蛋糕裱花室4頂部的四個角上。打開led燈32由其為在自動蛋糕裱花室4內工作的雙目攝像頭30提供照明條件。

本實用新型中所述的雷射燈組31設有若干不同顏色的雷射燈，根據蛋糕各類的不同，可投射在蛋糕上形成與蛋糕表面不同顏色的測距光斑。為了應對不同顏色蛋糕底的需求，本實用新型在設計上加入了紅、黃、藍三盞不同顏色的雷射燈，供雙目攝像頭30識別使用。

本實用新型中所述的雙目攝像頭30包括左攝像頭301和右攝像頭302，所述左攝像頭301和右攝像頭302結構相同，且位於同一水平面，並置於自動蛋糕裱花室4頂部。

本實用新型所述的雙目攝像頭30利用雷射燈組31，投射在蛋糕表面上形成的測距光斑與蛋糕表面顏色不同的特點，對測距光斑進行定位、識別，並完成自動測距功能。

本實用新型所述的測距算法，包括以下步驟：

1）打開其中一盞雷射燈投射在蛋糕上，驅動雙目攝像頭，由左攝像頭採集圖像，對圖片進行降噪、平滑處理，將圖像顏色信息的RGB模型轉變為HSV模型，點擊圖像中的雷射燈色斑，獲得雷射燈顏色的HSV範圍；

2）左右攝像頭採集出兩幅圖像，從左攝像頭圖樣第一列的第一行的像素點開始，逐行對每行的每個像素點從左到右進行掃描，當掃描到的像素點在HSV範圍內時，將當前像素點標記為光斑；對右攝像頭圖樣按照同樣的方法標記光斑，直到兩幅圖樣的像素點掃描完畢；

3）定義變量分別記錄被設置像素點的個數，緩存像素點所在的坐標位置；

4）當掃描完整副圖像，用3）中保存的像素點坐標與像素點個數相除，分別計算出光斑群在左攝像機採集的圖樣中的中心坐標和右攝像機採集的圖樣中的中心坐標；

5）在4）中求出的中心坐標可以獲得左圖樣光斑群中心點的橫坐標和右圖樣光斑群中心點的橫坐標，得出視差

6) 根據相似三角形原理可以推導出測距公式，其中z是需要測算的距離，f是攝像頭的焦距，T是兩攝像頭中心點之間的距離，用5）中所求視差結合測距公式計算出z值。將測算出來的距離值反饋給編程控制器，控制裱花裝置41沿Z軸運動。

本實用新型中所述的裱花裝置41包括裱花槍安裝架42、裱花槍43、底部擋板46、Y軸向絲槓座47、X軸向絲槓座48，所述裱花槍43安裝固定於裱花槍安裝架42上。

本實用新型所述的裱花槍43末端設置裱花嘴45。為了應對不同蛋糕品種對外觀的要求，可以更換不同造型的裱花嘴45，能為各種奶油造型提供更多的便利。

本實用新型所述的底部擋板46上設置Z軸向絲槓40，所述X軸絲向槓座48通過安裝在其背部的絲母49與Z軸向絲槓40相連並且能夠沿Z軸向運動，所述X軸向絲槓座48上設置X軸向絲槓481，所述Y軸向絲槓座47通過安裝在其背部的絲母49與X軸向絲槓481相連並且能夠沿X軸向運動，所述裱花槍安裝架42通過安裝在其背部的絲母49與Y軸向絲槓471相連並且能夠沿Y軸向運動；所述X軸向絲槓481、Y軸向絲槓471、Z軸向絲槓40均通過電機驅動。當通過測距算法計算出z值以後，將採集到的右攝像頭圖樣，進行圖像處理，識別出蛋糕體在圖中的輪廓並且描繪出來，結合z值以及輪廓所佔像素點的數量，能夠計算出蛋糕直徑大小，將蛋糕直徑大小以及輪廓反饋給編程控制器，控制裱花裝置41沿X軸、Y軸運動。

本實用新型所述的送盤裝置2的一端設置鏈輪27，在所述的鏈輪27上設有鏈條23，在所述機架1上設有驅動電機28，在所述送盤裝置2另一端設置傳動鏈輪26，在所述的驅動電機28上設有驅動鏈輪25，在所述的驅動鏈輪25與所述的傳動鏈輪26之間設有傳動鏈條24。

本實用新型所述的送盤裝置2將蛋糕送入自動蛋糕裱花室4，系統通過計算出當前的z值以及蛋糕直徑的大小，能夠得知裱花裝置41與蛋糕體之間的空間距離信息，並且通過程序控制裱花裝置41運動到合理的位置對蛋糕進行裱花造型。

上面所述的實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不受所述實施例的限制。在不脫離本實用新型設計構思的前提下，任何對本實用新型的技術方案作出的各種改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍內。