候放置一塊平面標定祀標標定得到，祀標可W 采用棋牌格或小黑點。在標定的過程中已知祀標上的特征點在傳送帶平面上的坐標，特征 點在圖像平面的坐標可W通過特定的角點檢測算法獲得，然后就可W通過最小化反投影誤 差估計單應矩陣H。
[0038] 步驟S4 :根據(jù)提取皮革的實際輪廓數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)庫中捜索與之相匹配的模板，相 應地確定劃線軌跡。
[0039] 利用輪廓的7個化矩具有尺度、旋轉(zhuǎn)和平移的不變性特征捜索數(shù)據(jù)庫中與當前皮 革輪廓相匹配的樣本輪廓。對于離散曲線C= {知1，71)，1 = ^，，11}，其9+9階幾何矩和中 屯、矩分別定義為：
[0040]
陽04U 其中無=巧〇/郵0,果二雌分別表示輪廓重屯、的X，y坐標。對中屯、矩進行歸一化 得到： W42] ,/"=片,，。//4,其中P= (p+q)/2+l
[0043] 運樣利用二階和S階歸一化的中屯、矩構造7個不變矩M(mi，m2,…，m,)
[3(n30+n12) - (。21+n03)]
[0051] 計算當前輪廓的化矩同所有模板的化矩計算距離，距離最小的那個模板就是同 當前輪廓相匹配的模板。 陽052] 如圖3所示緊湊包圍的估計，計算當前輪廓1的最緊湊包圍盒2,同時得到包圍 盒長軸和短軸的長度分別為a和b，長軸同水平線的夾角為0，輪廓的重屯、Pc= [Xt+yJ T。已知模板包圍盒長軸和短軸的長度分別為a'和b'，那么可W近似得到當前皮革輪廓 同模板的尺度因子A= (a' +b' )/(a+b)。由此可W根據(jù)模板對應的標準軌跡C'= iUi'，y/)，i= 1…，n}計算當前皮革的劃線軌跡C= {(Xi,y;)，i= 1…，n}:
[0053]
[0054] 利用輪廓的重屯、Pc取代包圍盒的中屯、Pe作為偏移量的原因是Pe的計算更穩(wěn)定， 精度更高。 陽化5] 步驟S5 :獲得實際劃線軌跡后根據(jù)Delta并聯(lián)機器人運動學轉(zhuǎn)換為控制電機的數(shù) 據(jù)。上述所有的圖像處理算法和運動控制算法均在工控機中實現(xiàn)。
[0056] 上述具體實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精 神和權利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種基于機器視覺的皮革自動劃線方法，其特征在于包括以下步驟： 步驟Sl，抓取皮革；采用機械手從皮革放置架快速抓取皮革到傳送帶； 步驟S2 :實時掃描；放置在傳送帶正上方的相機實時掃描傳送帶上的圖像，通過算法 判斷皮革是否完全進入相機的視場； 步驟S3 :提取皮革輪廓數(shù)據(jù)；當皮革完全進入相機的視場后，利用圖像處理算法分析 皮革的邊緣輪廓，并轉(zhuǎn)換至實際的物理坐標； 步驟S4 :確定劃線軌跡；根據(jù)提取皮革的實際輪廓數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)庫中搜索與之相匹配 的模板，相應地確定劃線軌跡； 步驟S5 :劃線；確定劃線軌跡后，借助Delta并聯(lián)機器人實現(xiàn)皮革的劃線。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于機器視覺的皮革自動劃線方法，其特征在于：所述 步驟Sl中的機械手為可在上下、左右兩個自由度上移動，機械手的末端執(zhí)行器為真空吸 盤。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種基于機器視覺的皮革自動劃線方法，其特征在于： 所述步驟S2中的算法是利用背景差分方法，其步驟如下： 步驟S21 :傳送帶上無皮革時采集一張圖像作為背景圖像； 步驟S22 :傳送帶運動時，把實時采集的圖像同背景圖像進行差分； 步驟S23 :統(tǒng)計差分圖上的比較明顯的像素點個數(shù)，個數(shù)比較少的認為圖像中沒有皮 革，否則應用自適應閾值算法OTSU分割差分后的圖像； 步驟S24 :在分割后的二值圖像上搜索前景區(qū)域即皮革區(qū)域，同時得到皮革區(qū)域的邊 緣輪廓，如所有的前景區(qū)域都不在圖像的邊框則認為皮革完全進入相機的視場。4. 根據(jù)權利要求3所述的一種基于機器視覺的皮革自動劃線方法，其特征在于：所述 步驟S3中的圖像邊緣輪廓可以通過步驟S24得到，即從圖像坐標到物理坐標的轉(zhuǎn)換需要一 個單應矩陣H，實現(xiàn)從圖像平面（u，v)到傳送帶平面（x，y)的一個映射，其映射關系為：單應矩陣H通過在傳動帶靜止的時候放置一塊平面標定靶標標定得到。5. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種基于機器視覺的皮革自動劃線方法，其特征在于： 所述步驟S4確定劃線軌跡，其具體步驟如下： 步驟S41 :利用輪廓的7個Hu矩具有尺度、旋轉(zhuǎn)和平移的不變性，從數(shù)據(jù)庫中搜索同獲 得的皮革輪廓相匹配的模板輪廓； 步驟S42 :對獲得的皮革輪廓數(shù)據(jù)求其傾斜的最緊湊包圍盒，并模板輪廓的最緊湊包 圍盒做比較，獲得實際皮革相對于模板的縮放系數(shù)，旋轉(zhuǎn)角度和位置偏移量； 步驟S43 :已知每個模板對應的劃線軌跡，根據(jù)步驟S42得到的縮放系數(shù)，旋轉(zhuǎn)角度和 位置偏移量計算當前皮革對應的劃線軌跡。6. 根據(jù)權利要求5所述的一種基于機器視覺的皮革自動劃線方法，其特征在于：所述 步驟S4中所需要的皮革模板必須在裝置運行前錄入，錄入模板的同時按照步驟S41和步驟 S42相應地計算7個Hu不變矩和最緊湊包圍盒，同時，錄入模板對應的劃線軌跡。7. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于機器視覺的皮革自動劃線方法，其特征在于：所 述步驟S5中得到實際劃線軌跡后根據(jù)Delta并聯(lián)機器人運動學轉(zhuǎn)換為控制電機的數(shù)據(jù)，Delta并聯(lián)機器人劃線用的末端執(zhí)行器為畫筆。8.實現(xiàn)權利要求1的皮革自動劃線裝置，其特征在于：包括末端帶吸盤且在上下、左 右兩個自由度上可移動的機械手、傳送帶、相機、末端帶畫筆的Delta并聯(lián)機器人以及工控 機，機械手用來抓取皮革工件到傳送帶的一端，由傳送帶送至工業(yè)相機獲得工件的劃線軌 跡，最后通過Delta并聯(lián)機器人實現(xiàn)劃線。
【專利摘要】一種基于機器視覺的皮革自動劃線方法，其特征在于包括以下步驟：步驟S1，抓取皮革；采用機械手從皮革放置架快速抓取皮革到傳送帶；步驟S2：實時掃描；放置在傳送帶正上方的相機實時掃描傳送帶上的圖像，通過算法判斷皮革是否完全進入相機的視場；步驟S3：提取皮革輪廓數(shù)據(jù)；當皮革完全進入相機的視場后，利用圖像處理算法分析皮革的邊緣輪廓，并轉(zhuǎn)換至實際的物理坐標；步驟S4：確定劃線軌跡；根據(jù)提取皮革的實際輪廓數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)庫中搜索與之相匹配的模板，相應地確定劃線軌跡；步驟S5：劃線；確定劃線軌跡后，借助Delta并聯(lián)機器人實現(xiàn)皮革的劃線。本發(fā)明利用Delta并聯(lián)機器人的實現(xiàn)劃線具有精度高，速度快等優(yōu)點。
【IPC分類】G06T7/60, G06T7/00
【公開號】CN105225225
【申請?zhí)枴緾N201510547523
【發(fā)明人】童俊華, 胡旭東, 賀磊盈, 王健, 李明炬, 朱箭, 王力, 尤笑媚, 王靜, 楊玉鳳
【申請人】臻雅科技溫州有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月31日