本发明专利技术公开了一种分条切割机和一种基于视觉导引的多摄像头分条切割方法。本发明专利技术所公开的分条切割机包括自动送料台、照明单元，摄像单元，标定单元，图像处理单元，匹配搜索单元和控制切割单元；通过自动送料台的照明；拍摄自定义圆点格标定；计算畸变矫正参数和坐标系转换矩阵；跟踪拍摄待切割物料；处理矫正步骤四所得摄取的帧图像；检索切割线部位特征图像；形成切割坐标系激光切割等步骤实现分条切割的工艺。本发明专利技术解决了人工分条切割效率低下的问题，依靠高精度相机和步进电机，大大提高产品的成品率、降低了加工成本。解决了因材料张力导致幅面变形、人工切割精度差的难题，实现了多组相机实时拍照跟踪，实时纠偏切割。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及分条切割
，具体来说涉及一种基于视觉导引的多摄像头分条切割方法。
技术介绍
目前，在手帕、格子布、毛毯等切割剪裁加工阶段，大多数工厂都采用人工手持剪刀沿着裁剪线进行剪切，这种加工方式消耗大量人工，尤其是当材料张力导致幅面变形时，采用人工裁剪的加工精度很低，尺寸规格无法统一，效率低下。而少部分企业虽利用机器进行分条切割，也仅是利用机器传送布料，而切割部分还是依靠人工完成，其工作效率与纯手工切割方式相比并没有大幅度的提升。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种基于视觉导引的多摄像头分条切割方法。本专利技术的具体技术方案如下: 本专利技术提供了一种分条切割机，包括自动送料台、照明单元、摄像单元、标定单元、图像处理单元、匹配搜索单元和控制切割单元；其中，所述照明单元安装于自动送料台上方、用于照明自动送料台；所述摄像单元安装于自动送料台上方、用于拍摄自动送料台上的自定义圆点格并将摄取信号发送至标定单元；或跟踪拍摄自动送料台上的待切割物料，并将摄取的帧图像信号发送至图像处理单元；所述标定单元用于接收摄像单元拍摄的自定义圆点格摄取信号，结合Tsa1、张正友、MIT标定方法，计算标定出摄像畸变矫正参数和坐标系转换矩阵，并将摄像畸变矫正参数和坐标系转换矩阵发送至图像处理单元；所述图像处理单元用于根据标定单元所得摄像畸变矫正参数和坐标系转换矩阵，处理和矫正摄像单元拍摄的待切割物料的帧图像信号并发送至匹配搜索单元；所述匹配搜索单元用于以待切割物料的切割线部位图像为特征图像，以灰度匹配算法对图像处理单元处理和矫正后的待切割物料的帧图像信号进行检索，并将检索结果发送至控制切割单元；所述控制切割单元用于根据匹配搜索单元的检索结果形成切割坐标系，沿切割坐标系进行激光切割。通过采用这种技术方案:照明单元照亮目标，提高亮度，通过标定单元标定出摄像机畸变矫正参数和坐标系转换矩阵，在图像处理单元中以畸变矫正参数和坐标系转换矩阵矫正摄取图像信号。克服了因摄像单元镜头的凸起造成图像与实物产生畸变的问题，匹配搜索使用灰度匹配算法搜索切割线部位图像并在控制切割单元形成切割坐标系，克服了实践中待切割布料上的切割线因褶皱、拉伸等问题产生的偏移，精准的定位偏移后的切割位置。最终以控制切割单元控制沿切割坐标系完成最后的机械切割。优选的是:所述控制切割单元包括激光头和第一横杆，所述第一横杆位于所述自动送料台上方，所述第一横杆上连接有所述激光头、该激光头上还连接有摄像单元、该激光头及连接该激光头的摄像单元同步沿第一横杆运动，所述第一横杆上连接的激光头及摄像单元不作纵向移动。更优选的是:所述控制切割单元还包括第二横杆，所述第二横杆位于所述自动送料台上方、平行于所述第一横杆，且沿自动送料台作纵向往复运动，所述第二横杆上也固定有所述激光头、该激光头上还固定连接有摄像单元。通过采用这种方案:可以更灵活的分别驱使第一横杆上的激光头进行横向拍摄/激光切割和驱使第二横杆上的激光头进行横/纵向拍摄/激光切割。由此，实现了多组相机实时拍照跟踪，实时纠偏切割。更优选的是:所述照明单元位于各摄像单元下方，形成LED环形光源。通过采用这种方式:使得拍摄面上的特征部位对比度最大化的同时使得其它部位对比度最小化，高对比度简化了集成过程，提高了后续图像处理模块的可靠性。为配合上述分条切割机，相应的，本专利技术还提供了一种基于视觉导引的多摄像头分条切割方法，包括如下步骤: 步骤一:以照明单元照明自动送料台； 步骤二:将自定义圆点格放置于自动送料台上，以摄像单元拍摄自定义圆点格并将摄取信号发送至标定单元； 步骤三:标定单元接收步骤二所得摄取信号，结合Tsa1、张正友、MIT标定方法，计算标定出摄像畸变矫正参数和坐标系转换矩阵并发送至图像处理单元； 步骤四:从自动送料台上取下自定义圆点格，以自动送料台输送待切割物料，摄像单元跟踪拍摄待切割物料，并将摄取的帧图像信号发送至图像处理单元； 步骤五:图像处理单元根据步骤三所得摄像畸变矫正参数和坐标系转换矩阵，对步骤四所得的帧图像信号进行处理矫正并发送至匹配检索单元； 步骤六:在匹配搜索单元中设定待切割物料的切割线部位图像为特征图像，匹配搜索单元以灰度匹配算法对步骤五所得矫正后的帧图像信号进行检索，并将检索结果发送至控制切割单元； 步骤七:控制切割单元根据匹配搜索单元的检索结果形成切割坐标系，驱动激光头沿切割坐标系进行激光切割。与现有技术相比，本专利技术解决了人工分条切割效率低下的问题，依靠高精度相机和步进电机，大大提高产品的成品率、降低了加工成本。解决了因材料张力导致幅面变形、人工切割精度差的难题，实现了多组相机实时拍照跟踪，实时纠偏切割。【附图说明】图1为本专利技术的基于视觉导引的多摄像头分条切割方法的流程示意图； 图2为本专利技术的分条切割机的外观结构图； 图3为本专利技术的分条切割机的结构示意框图； 上述附图中各部件与附图标记的对应关系如下: 1、自动送料台；2、照明单元；3、摄像单元；4、标定单元；5、图像处理单元；6、匹配搜索单元；7、控制切割单元；71、激光头；72、第一横杆；73、第二横杆。【具体实施方式】为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将结合附图对本专利技术作进一步描述。如图1所示本专利技术的实施例1: 一种分条切割机，包括自动送料台1、照明单元2、摄像单元3、标定单元4、图像处理单元5、匹配搜索单元6和控制切割单元7 ;所述照明单元2安装于自动送料台I上方、用于照明自动送料台I ;所述摄像单元3安装于自动送料台I上方、用于拍摄自动送料台I上的自定义圆点格并将摄取信号发送至标定单元4 ;或跟踪拍摄自动送料台I上的待切割物料，并将摄取的帧图像信号发送至图像处理单元5 ;所述标定单元4用于接收摄像单元3拍摄的自定义圆点格摄取信号，结合Tsa1、张正友、MIT标定方法，计算标定出摄像畸变矫正参数和坐标系转换矩阵，并将摄像畸变矫正参数和坐标系转换矩阵发送至图像处理单元5 ;所述图像处理单元5用于根据标定单元4所得摄像畸变矫正参数和坐标系转换矩阵，处理和矫正摄像单元3拍摄的待切割物料的帧图像信号并发送至匹配搜索单元；所述匹配搜索单元6用于以待切割物料的切割线部位图像为特征图像，以灰度匹配算法对图像处当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种分条切割机，其特征在于：包括自动送料台（1）、照明单元（2）、摄像单元（3）、标定单元（4）、图像处理单元（5）、匹配搜索单元（6）和控制切割单元（7）；所述照明单元（2）安装于自动送料台（1）上方、用于照明自动送料台（1）；所述摄像单元（3）安装于自动送料台（1）上方、用于拍摄自动送料台（1）上的自定义圆点格并将摄取信号发送至标定单元（4）；或跟踪拍摄自动送料台（1）上的待切割物料，并将摄取的帧图像信号发送至图像处理单元（5）；所述标定单元（4）用于接收摄像单元（3）拍摄的自定义圆点格摄取信号，结合Tsai、张正友、MIT标定方法，计算标定出摄像畸变矫正参数和坐标系转换矩阵，并将摄像畸变矫正参数和坐标系转换矩阵发送至图像处理单元（5）；所述图像处理单元（5）用于根据标定单元（4）所得摄像畸变矫正参数和坐标系转换矩阵，处理和矫正摄像单元（3）拍摄的待切割物料的帧图像信号并发送至匹配搜索单元；所述匹配搜索单元（6）用于以待切割物料的切割线部位图像为特征图像，以灰度匹配算法对图像处理单元（5）处理和矫正后的待切割物料的帧图像信号进行检索，并将检索结果发送至控制切割单元（7）；所述控制切割单元（7）用于根据匹配搜索单元（6）的检索结果形成切割坐标系，沿切割坐标系进行激光切割。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱顺兴，李永年，周枫，
申请(专利权)人：上海咔咻智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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