視覺識別工業機器人的製作方法

2023-04-28 12:44:56 2

視覺識別工業機器人的製作方法
【專利摘要】本發明主要是應用工業流水線智能化控制領域，特別是在人工作業效率較低或人工視覺無法達到的環境，代替人工作業，以提高工作效率和實現生產自動化。採用嵌入式視覺系統，包括圖像獲取、預處理、特徵提取和匹配等部分。視覺識別工業機器人的發明目的是提供一種用於是應用工業流水線智能化控制。其技術特點是採用目標標定，圖像處理-模塊匹配及輪廓識別。採用灰度圖像控制工業流水線自動化控制成本，利用小波交換等方法根據圖像中出現的不同噪音類別進行降噪，對於預處理後的圖像，擬基於Canny算法進行特徵提取獲得我們所需要的特徵信息。
【專利說明】視覺識別工業機器人
所屬【技術領域】
[0001]機器人和圖像處理一體化，利用計算機和攝影機模擬人的視覺功能，代替人工作業提高工作效率和生產自動化。

【背景技術】
[0002]目前，機器視覺已廣泛應用在電子、航天、汽車、食品、包裝、製藥等領域。工業分揀是其中備受關注的領域之一。
[0003]傳統生產線上，機器人的所有動作和擺放位置需要進行嚴格的預先設定。一旦環境產生變動，機器人的運動將嚴重偏離設定，產生很大的抓取誤差，無法滿足大批量的高速生產。而將機器視覺運用其中的分揀系統有著高度的精確度和速度，且充分考慮工業現場的可靠性，是以往的技術無法匹敵的。
[0004]機器視覺自起步到現在短短幾十年時間，已從實驗室走向了實際應用，且在各個領域得到了長足的發展。例如，蘇伊士運河大學開發了一種基於視覺技術的分揀土豆系統；眾為興SCARA公司開發的四軸機器人可分揀、搬運一些較小的規則工件；德國VMT公司開發了具有對衝壓上料元件定位及位置調整基於圖像處理機器人搬運系統等。全球視覺市場以每年8.8%的增長速度在增長。在中國，機器視覺也有了一定的發展，很多人提出了各種基於機器視覺的系統研究，如基於機器視覺的印刷電路板檢測，基於機器視覺的流體速度量化研究，基於機器視覺的硬幣圖像識別，基於機器視覺的印刷品缺陷識別等。
[0005]隨著學術研究成果的積累，機器視覺已成為一門獨立學科。且隨著計算機技術的高速發展，機器視覺系統的成本大大降低。有了理論基礎和廣闊的應用前景，機器視覺的未來發展十分光明。但由於理論和實際無法完全匹配，機器視覺的發展仍有許多局限性。現階段的研究很多缺乏堅實的理論指導，更多的是實驗性的。因此，機器視覺仍然需要大量的人力、物力的投入。


【發明內容】

[0006]本發明主要是應用工業流水線智能化控制領域，特別是在人工作業效率較低或人工視覺無法達到的環境，代替人工作業，以提高工作效率和實現生產自動化。採用嵌入式視覺系統，包括圖像獲取、預處理、特徵提取和匹配等部分。
[0007]本發明提供的技術方案是，採用目標標定；圖像處理-模塊匹配及輪廓識別；數位訊號處理-利用數字圖像處理的基本理論和圖像跟蹤的基本方法，實現圖像分割、圖像匹配、質心跟蹤、波門跟蹤、相關算法等內容；嵌入式系統。
[0008]本發明的有益效果是:利用嵌入式系統作為主要處理控制中心代替典型的機器視覺系統由計算機的控制，實現工業流行線智能化控制。有效降低了系統成本，提高系統運行效率，且安裝方便、配置靈活、攜帶方便。
[0009]在嵌入式視覺系統上實現整個機器視覺檢測系統，包括圖像獲取，預處理，特徵提取和匹配等部分。在圖像獲取中，考慮到實際工業流水線自動化控制的工業成本控制問題，擬採用灰度圖像。對於圖像的預處理，我們擬採用小波變換等方法根據圖像中出現的不同的噪音類別來進行降噪。而對於預處理後的圖像，擬基於Canny算法進行特徵提取從而得到我們所需要的特徵點信息。
【權利要求】
1.本發明是一種用於工業流水線自動化控制的視覺識別工業機器人，利用計算機和攝像機模擬人的視覺功能，對目標進行測量、跟蹤及識別，將目標信息轉化為數位訊號，代替人工作業，提高工作效率和實現生產自動化。
2.根據權利要求1所述的視覺識別工業機器人數位訊號處理，其特徵是:利用數字圖像處理的基本理論和圖像跟著的基本方法，構建一個嵌入式視覺系統，實現圖像分割、圖像匹配、質心跟蹤、波門跟蹤、相關算法。
3.根據權利要求1所述的視覺識別工業機器人，其特徵是:目標標定，圖像處理-模塊匹配及輪廓識別。
4.根據權利要求1所述的目標測量，其特徵是:設模板T疊放在搜索圖S上平移，根據子圖Si，j，i，j的參考點，對圖像中所有的點檢測T和Si，j重合部分的相似度，根據相似度為最大或者超過某一闋值來確定對象物是否存在，並求得對象物所在的位置。
【文檔編號】G06K9/60GK104281832SQ201310279305
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月4日 優先權日:2013年7月4日
【發明者】劉敏 申請人:上海高威科電氣技術有限公司