图像拼接和制造系统技术方案

本实用新型专利技术涉及图像拼接和制造系统。该系统包括：传送系统，所述传送系统在处理方向上移动材料；多个相机，其中多个相机中的第一相机具有包括与传送系统有关的区域的第一视场(“FOV”)，第一视场与多个相机中的第二相机的第二FOV的一部分重叠；处理站，其中处理站在传送系统的处理方向上在多个相机的后面；以及计算设备，所述计算设备在逻辑上与多个相机耦合，以从具有第一FOV的第一相机接收第一图像并且从具有第二FOV的第二相机接收第二图像，其中计算设备拼接第一图像和第二图像以形成拼接图像，所述拼接图像是用于计算设备向处理站提供指令的输入。

【技术实现步骤摘要】
图像拼接和制造系统相关申请的交叉引用不适用。
多个方面提供了用于使用多相机视觉系统将离散图像拼接在一起以与制造过程一起使用的方法和系统。
技术介绍
视觉系统捕获可被用于识别零件并且基于图像执行过程的离散图像。视觉系统可具有有限的视场，其没有覆盖预期区域。为了增加视场，图像捕获设备可以被移动到远离目标区域，以分辨率为代价来增加视场。可选地，广角镜头可以与图像捕获设备一起使用以增加视场；然而，广角镜头可使捕获的图像失真并且限制捕获的图像对于后续制造过程的可用性。
技术实现思路
本文的方面提供了用于拼接由视觉系统捕获的离散图像以用于随后的制造过程的系统和方法。本申请的各方面提供了以下内容：1)图像拼接和制造系统可以包括在系统的处理方向上移动材料的传送系统。系统还包括多个相机。多个相机中的第一相机具有包括与传送系统有关的区域的第一视场(“FOV”)，其与多个相机中的第二相机的第二FOV的一部分重叠。该系统还包括在传送系统的处理方向(例如，材料移动的方向)上在多个相机的后面的处理站。另外，该系统包括计算设备，其在逻辑上与多个相机耦合，以从具有第一FOV的第一相机接收第一图像并且从具有第二FOV的第二相机接收第二图像。计算设备拼接第一图像和第二图像以形成拼接图像，该拼接图像起到用于计算设备向处理站提供指令的输入的作用。2)根据项目1)所述的图像拼接和制造系统，其中，所述处理站是切割设备。3)根据项目2)所述的图像拼接和制造系统，其中，所述切割设备包括激光器，所述激光器起到切割所述材料的作用。4)根据项目1)所述的图像拼接和制造系统，其中，所述处理站选自下列项中的一项：a)粘合剂施加设备；b)涂覆设备；c)拾取工具；d)压紧设备；e)加热设备；f)缝纫设备；以及g)焊接设备。5)根据项目1)至4)中任意一项所述的图像拼接和制造系统，其中，所述多个相机在逻辑上耦合以使每个相机同时捕获单独的图像。6)根据项目1)至5)中任意一项所述的图像拼接和制造系统，其中，所述多个相机相对于所述传送系统被定位成利用来自所述多个相机的FOV的组合来捕获所述传送系统的垂直于所述处理方向的宽度。7)根据项目1)至6)中任意一项所述的图像拼接和制造系统，其中，所述多个相机中的第三相机具有包括与所述传送系统有关的区域的第三FOV，所述第三FOV与所述多个相机中的第四相机的第四FOV的一部分重叠。8)根据项目7)所述的图像拼接和制造系统，其中，所述第三FOV也与所述第二FOV的一部分重叠。9)根据项目8)所述的图像拼接和制造系统，其中，所述第三FOV和所述第一FOV与所述第二FOV中的不同部分分离地重叠。10)根据项目1)至9)中任意一项所述的图像拼接和制造系统，其中，所述传送系统包括轧制材料保持器，所述多个相机被定位在所述轧制材料保持器和所述处理站之间。11)根据项目1)至10)中任意一项所述的图像拼接和制造系统，还包括位置记录器，其中，所述位置记录器记录在所述拼接图像中捕获的材料相对于所述处理站的位置。采用该系统，图像拼接和制造方法是可用的，其包括采用第一相机捕获材料的第一材料部分的第一图像以及采用第二相机捕获材料的第二材料部分的第二图像。第一材料部分和第二材料部分包括材料的第一共同部分。该方法还包括将第一图像和第二图像拼接成拼接图像，并且识别拼接图像中的第一图案。从拼接图像，该方法包括基于识别出的第一图案来确定第一刀具轨迹(toolpath)。在这个示例中的方法还包括基于第一刀具轨迹指示处理站对材料执行操作。提供这个概述以启发而非限制在以下全面细节中所提供的方法和系统的范围。附图说明本文参考所附附图详细描述了本技术，其中：图1描绘了根据本技术的多个方面的示例性的图像拼接和制造系统；图2描绘了根据本技术的多个方面的图1中的具有重叠视场的多个相机的侧视图；图3描绘了根据本技术的多个方面的沿着辊面宽度(rollwidth)的一系列视场及其各自的重叠区域；图4描绘了根据本技术的多个方面的所捕获的具有重叠部分的一系列离散图像；图5描绘了根据本技术的多个方面的基于图4中的离散图像的示例性的拼接图像；图6描绘了具有单个相机的非拼接图像捕获配置，单个相机捕获与在图2中的辊面宽度相同的辊面宽度的材料；图7描绘了根据本技术的多个方面的、代表用于采用视觉系统进行校准、图像拼接和制造的方法的示例性的方框图；以及图8描绘了根据本技术的多个方面的、代表用于采用视觉系统进行图像拼接和制造的方法的示例性的方框图。具体实施方式本技术的多个方面提供了用于把将要由处理系统处理的材料的图像拼接在一起的系统和方法。图像拼接是将离散图像合并成单一拼接图像。通过将离散图像合并成单一拼接图像，可以通过成像设备(例如，相机)的集合以比单个成像设备采用类似的物理配置能够捕获的更高的分辨率来捕获更大的视场(“FOV”)。例如，通过被定位成与目标区域有充分距离以包含预期FOV，单个成像设备(诸如，相机)可以具有与多个相机类似的FOV；然而，与多相机配置相比，由单相机系统增加距离来实现预期FOV降低了捕获的图像的分辨率。另外，可以采用各种各样的镜头配置来更改单个成像设备，诸如，广角镜头(例如，鱼眼镜头)，其在不需要以上论述的额外的偏移距离的情况下能够捕获预期FOV。然而，镜头结构的更改可以引发显著的并且难以补偿的生成图像的失真。因此，在其中图像旨在与视觉系统结合使用以用于零件识别、质量控制、位置信息、过程操作等等的应用中，失真可能并不合适。因此，本技术的多个方面设想提供多个相机，每个相机均在同时进行的捕获期捕获在各自的图像中的不同的FOV，随后这些图像能够被拼接在一起作为单个图像。该图像拼接解决方案提供了预期FOV图像捕获，而没有广角镜头的失真并且没有用于单个成像设备捕获相同FOV的增加的距离偏移。另外，与单个相机捕获相同的预期FOV相比，预期FOV的更高分辨率可以采用多个相机来实现。另外，在没有通过用于单相机解决方案的专用设备来弥补单个图像的缺点的情况下，传统的图像捕获设备可以在用于图像拼接配置的时候被实施。正因如此，图像拼接和制造系统将多个图像数字化地拼接在一起，以形成拼接图像，随后该拼接图像在视觉系统内被用于识别材料中的在拼接图像中捕获的一个或多个特征。在一个示例性的方面中，特征从可能特征的库中被识别出。一旦特征被识别出，一组指令被检索和/或被确定以对材料执行操作。该组指令可以是用于处理站的刀具轨迹。例如，处理站可以是用于将粘合剂施加于材料的粘合剂施加设备、用于将表面处理应用于材料的涂覆设备、用于移动材料的一部分的拾取工具、用于压缩一个或多个材料的压紧设备、用于将热能施加于材料的加热设备、用于将材料与一个或多个材料拼接的缝纫设备、用于将材料与一个或多个材料接合的焊接设备以及在本文中设想的其他处理设备。该组指令可以是被处理站理解的刀具轨迹。例如，设想刀具轨迹可以是一般由处理站解释以用于控制运动和活动的数字控制指令。可以基于识别出的特征从数字库提取刀具轨迹。可选地，可以响应于识别出的特征而生成刀具轨迹。响应于该组指令被提供给处理站，处理站随后可以按照接收到的指令对材料执行制造过程。在一个示例性的方面中，由多个相机捕获的材料是轧制的商品，其具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像拼接和制造系统，包括：传送系统，所述传送系统在处理方向上移动材料；多个相机，其中，所述多个相机中的第一相机具有包括与所述传送系统有关的区域的第一视场，所述第一视场与所述多个相机中的第二相机的第二视场的一部分重叠；处理站，其中，所述处理站在所述传送系统的所述处理方向上在所述多个相机的后面；以及计算设备，所述计算设备在逻辑上与所述多个相机耦合，以从具有所述第一视场的所述第一相机接收第一图像并且从具有所述第二视场的所述第二相机接收第二图像，其中，所述计算设备拼接所述第一图像和所述第二图像以形成拼接图像，所述拼接图像是用于所述计算设备向所述处理站提供指令的输入。

【技术特征摘要】
2015.12.17 US 62/268,8041.一种图像拼接和制造系统，包括：传送系统，所述传送系统在处理方向上移动材料；多个相机，其中，所述多个相机中的第一相机具有包括与所述传送系统有关的区域的第一视场，所述第一视场与所述多个相机中的第二相机的第二视场的一部分重叠；处理站，其中，所述处理站在所述传送系统的所述处理方向上在所述多个相机的后面；以及计算设备，所述计算设备在逻辑上与所述多个相机耦合，以从具有所述第一视场的所述第一相机接收第一图像并且从具有所述第二视场的所述第二相机接收第二图像，其中，所述计算设备拼接所述第一图像和所述第二图像以形成拼接图像，所述拼接图像是用于所述计算设备向所述处理站提供指令的输入。2.根据权利要求1所述的图像拼接和制造系统，其中，所述处理站是切割设备。3.根据权利要求2所述的图像拼接和制造系统，其中，所述切割设备包括激光器，所述激光器起到切割所述材料的作用。4.根据权利要求1所述的图像拼接和制造系统，其中，所述处理站选自下列项中的一项：a)粘合剂施加设备；b)涂覆设备；c)拾取工具；d)压紧设备；e)加热设备；f)缝纫设备；以及g)焊接设备。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的图像拼接和制造系统，其中，所述多个相机在逻辑上耦合以使每个相机同时捕获单独的图像。6.根据权利要求1至4中任意一项所述的图像拼接和制造系统，其中，所述多个相机相对于所述传送系统被定位成利用来自所述多个相机的视场的组合来捕获所述传送系统的垂直于所述处理方向的宽度。7.根据权利要求5所述的图像拼接和制造系统，其中，所述多个相机相对于所述传送系统被定位成利用来自所述多个相机的视场的组合来捕获所述传送系统的垂直于所述处理方向的宽度。8.根据权利要求1至4和7中任意一项所述的图像拼接和制造系统，其中，所述多个相机中的第三相机具有包括与所述传送系统有关的区域的第三视场，所述第三视场与所述多个相机中的第四相机的第四视场的一部分重叠。9.根据权利要求5所述的图像拼接和制造系统，其中，所述多个相机中的第三相机具有包括与所述传送系统有关的区域的第三视场，所述第三视场与所述多个相机中的第四相机的第四视场的一部分重叠。10.根据权利要求6所述的图像拼接和制造系统，其中，所述多个相机中的第三相机具有包括与所述传送系统有关的区域的第三视场，所述第三视场与所述多个相机中的第四相机的第四视场的一部分重叠。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅绍豪，王国昌，李宣睿，
申请(专利权)人：耐克创新有限合伙公司，
类型：新型
国别省市：美国,US