一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法和装置，本发明专利技术提供的集装箱铰链焊缝边缘提取方法不需要焊接机器人按预置的操作位置开始寻找铰链的焊缝边缘，对集装箱铰链的放置位置没有要求，无论集装箱铰链的位置如何偏移倾斜都能够利用本方法找到集装箱铰链的焊缝位置，不需要根据集装箱铰链位置重新输入检测程序，操作简单，检测效率高，且能够适应多种场景下的焊缝边缘检测。解决了现有的焊接机器人只能按预置的操作位置开始寻找铰链的焊缝边缘，导致的操作复杂，检测效率低下，且不能适应多种场景下的焊缝边缘检测的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法和装置
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法和装置。
技术介绍
目前，我国是世界上集装箱的第一制造大国，并在这一生产领域创造了三项世界第一。集装箱是能装载包装或无包装货进行运输，并便于用机械设备进行装卸搬运的一种组成工具。集装箱铰链通过焊接的方式固定在集装箱门板上，集装箱铰链的上半部分边缘为焊接区域，这个焊接区域就是焊缝边缘。目前集装箱铰链的焊接主要是采用人工手工焊接，焊接劳动强度大，生产效率低。为实现全自动化生产，出现了使用焊接机器人焊接集装箱铰链的方式。要实现机器人自动把铰链焊接到门板上，首先就是识别铰链焊接边缘的位置，相机对放在门板上的铰链拍照后，用图像处理方法提取出铰链焊缝边缘，并得到焊缝边缘在图像上的坐标。焊接机器人是一种可重复再现通过示教变成存储起来的作业程序的机器人，在实际生产操作时，常需要输入较为复杂的程序，当输入固定的程序之后，焊接机器人只能按预置的操作位置开始寻找铰链的焊缝边缘，这种情况下，如果铰链的位置发生偏移，则容易出现焊缝检测失败，可能需要重新调整铰链位置或者需要程序员重新输入检测程序，操作复杂，检测效率低下，且不能适应多种场景下的焊缝边缘检测。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种集装箱铰链边缘提取方法和装置，用于解决现有的焊接机器人只能按预置的操作位置开始寻找铰链的焊缝边缘，导致的操作复杂，检测效率低下，且不能适应多种场景下的焊缝边缘检测的技术问题。本专利技术提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法，包括：在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意一点作为第一起点，按第一预置间隔绕所述铰链边缘一周依次取点；依次计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点连线所成的夹角，并根据所有所述夹角绘制待识别铰链边缘夹角趋势曲线；在待识别铰链边缘夹角趋势曲线上提取多组第二夹角，并计算每组所述第二夹角与预置夹角模板曲线上所有第一夹角的差值平方和，将所述差值平方和最小的一组所述第二夹角对应的所有坐标点作为集装箱铰链焊缝边缘坐标，其中，所述每组第二夹角包括相邻的多个夹角，所述第二夹角中夹角的数量与所述第一夹角中的夹角数量相同。优选地，所述预置夹角模板曲线的获取步骤包括：获取预置参考集装箱铰链焊缝边缘图像的参考铰链焊缝边缘坐标；以第二起点为起始点，按第二预置间隔沿着所述参考铰链焊缝边缘依次取点，计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点所成的第一夹角，并根据所有所述第一夹角绘制预置夹角模板曲线。优选地，所述以第二起点坐标为起始点，按第二预置间隔沿着所述参考铰链焊缝边缘依次取点，取到的点除了起始点外，还包括：终点和所有拐点；所述拐点坐标具体为所述参考铰链焊缝边缘的直线段与圆弧段的交点，和/或所述参考铰链焊缝边缘的圆弧段与圆弧段的交点。优选地，所述第一预置间隔与所述第二预置间隔相同。优选地，所述在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意一点作为第一起点，按第一预置间隔绕所述铰链边缘一周依次取点之前，还包括：获取待识别集装箱铰链图像，对所述待识别集装箱铰链图像进行二值化处理，并根据边缘检测函数对所述待识别集装箱铰链图像进行边缘处理，得到包含集装箱铰链边缘和噪点的待去噪铰链边缘图像；利用FindContours轮廓提取函数提取所述待去噪铰链边缘图像的所有轮廓，以像素点最多的所述轮廓为铰链边缘轮廓，去除所有非铰链边缘轮廓，得到待识别集装箱铰链边缘图像。本专利技术提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取装置，包括：提取单元，用于在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意一点作为第一起点，按第一预置间隔绕所述铰链边缘一周依次取点；第一计算单元，用于依次计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点连线所成的夹角，并根据所有所述夹角绘制待识别铰链边缘夹角趋势曲线；识别单元，用于在待识别铰链边缘夹角趋势曲线上提取多组第二夹角，并计算每组所述第二夹角与预置夹角模板曲线上所有第一夹角的差值平方和，将所述差值平方和最小的一组所述第二夹角对应的所有坐标点作为集装箱铰链焊缝边缘坐标，其中，所述每组第二夹角包括相邻的多个夹角，所述第二夹角中夹角的数量与所述第一夹角中的夹角数量相同。优选地，所述集装箱铰链焊缝边缘提取装置还包括：第一获取单元，用于获取预置参考集装箱铰链焊缝边缘图像的参考铰链焊缝边缘坐标；第二计算单元，用于按第二预置间隔沿着所述参考铰链焊缝边缘依次取点，计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点所成的第一夹角，并根据所有所述第一夹角绘制预置夹角模板曲线。优选地，所述以第二起点坐标为起始点，按第二预置间隔沿着所述参考铰链焊缝边缘依次取点，取到的点除了起始点外，还包括：终点和所有拐点；所述拐点坐标具体为所述参考铰链焊缝边缘的直线段与圆弧段的交点，和/或所述参考铰链焊缝边缘的圆弧段与圆弧段的交点。优选地，所述第一预置间隔与所述第二预置间隔相同。优选地，所述集装箱铰链焊缝边缘提取装置还包括：第二获取单元，用于获取待识别集装箱铰链图像，对所述待识别集装箱铰链图像进行二值化处理，并根据边缘检测函数对所述待识别集装箱铰链图像进行边缘处理，得到包含集装箱铰链边缘和噪点的待去噪铰链边缘图像；去噪单元，用于利用FindContours轮廓提取函数提取所述待去噪铰链边缘图像的所有轮廓，以像素点最多的所述轮廓为铰链边缘轮廓，去除所有非铰链边缘轮廓，得到待识别集装箱铰链边缘图像。从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法，通过在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意点为第一起点，并按第一预置间隔绕铰链边缘一周依次取点，按预置方向根据每三个相邻点的坐标计算每三个相邻点所称的夹角，根据所得到的夹角角度值绘制出待识别铰链边缘夹角趋势曲线图，将预置夹角模板曲线图的预置特征区域与待识别铰链边缘夹角趋势曲线图进行差值平方和计算，将差值平方和取得最小值时第二夹角对应的所有坐标点作为集装箱铰链焊缝边缘坐标，连接焊缝坐标点得到集装箱铰链焊缝边缘。本专利技术提供的集装箱铰链焊缝边缘提取方法操作简单，对集装箱铰链的放置位置没有要求，无论集装箱铰链的位置如何偏移倾斜都能够利用本方法找到集装箱铰链的焊缝位置，不需要根据集装箱铰链位置重新输入检测程序，检测效率高，且能够适应多种场景下的焊缝边缘检测。解决了现有的焊接机器人只能按预置的操作位置开始寻找铰链的焊缝边缘，导致的操作复杂，检测效率低下，且不能适应多种场景下的焊缝边缘检测的技术问题。附图说明下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本专利技术提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法的一个实施例的流程示意图；图2为本专利技术提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法的另一个实施例的流程示意图；图3为本专利技术提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法的预置夹角模板曲线获取方法的流程示意图；图4为本专利技术提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取装置的一个实施例的结构示意图；图5为本专利技术提供的一种集装箱铰链焊缝边缘示意图；图6为本专利技术提供的一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法的预置夹角模板曲线图；图7为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法，其特征在于，包括：在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意一点作为第一起点，按第一预置间隔绕所述铰链边缘一周依次取点；依次计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点连线所成的夹角，并根据所有所述夹角绘制待识别铰链边缘夹角趋势曲线；在待识别铰链边缘夹角趋势曲线上提取多组第二夹角，并计算每组所述第二夹角与预置夹角模板曲线上所有第一夹角的差值平方和，将所述差值平方和最小的一组所述第二夹角对应的所有坐标点作为集装箱铰链焊缝边缘坐标，其中，所述每组第二夹角包括相邻的多个夹角，所述第二夹角中夹角的数量与所述第一夹角中的夹角数量相同。

【技术特征摘要】
1.一种集装箱铰链焊缝边缘提取方法，其特征在于，包括：在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意一点作为第一起点，按第一预置间隔绕所述铰链边缘一周依次取点；依次计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点连线所成的夹角，并根据所有所述夹角绘制待识别铰链边缘夹角趋势曲线；在待识别铰链边缘夹角趋势曲线上提取多组第二夹角，并计算每组所述第二夹角与预置夹角模板曲线上所有第一夹角的差值平方和，将所述差值平方和最小的一组所述第二夹角对应的所有坐标点作为集装箱铰链焊缝边缘坐标，其中，所述每组第二夹角包括相邻的多个夹角，所述第二夹角中夹角的数量与所述第一夹角中的夹角数量相同。2.根据权利要求1所述的集装箱铰链焊缝边缘提取方法，其特征在于，所述预置夹角模板曲线的获取步骤包括：获取预置参考集装箱铰链焊缝边缘图像的参考铰链焊缝边缘坐标；以第二起点为起始点，按第二预置间隔沿着所述参考铰链焊缝边缘依次取点，计算每三个相邻点的中间点与其余两个相邻点所成的第一夹角，并根据所有所述第一夹角绘制预置夹角模板曲线。3.根据权利要求2所述的集装箱铰链焊缝边缘提取方法，其特征在于，所述以第二起点坐标为起始点，按第二预置间隔沿着所述参考铰链焊缝边缘依次取点，取到的点除了起始点外，还包括：终点和所有拐点；所述拐点坐标具体为所述参考铰链焊缝边缘的直线段与圆弧段的交点，和/或所述参考铰链焊缝边缘的圆弧段与圆弧段的交点。4.根据权利要求2所述的集装箱铰链焊缝边缘提取方法，其特征在于，所述第一预置间隔与所述第二预置间隔相同。5.根据权利要求1所述的集装箱铰链焊缝边缘提取方法，其特征在于，所述在待识别集装箱铰链边缘图像的铰链边缘上取任意一点作为第一起点，按第一预置间隔绕所述铰链边缘一周依次取点之前，还包括：获取待识别集装箱铰链图像，对所述待识别集装箱铰链图像进行二值化处理，并根据边缘检测函数对所述待识别集装箱铰链图像进行边缘处理，得到包含集装箱铰链边缘和噪点的待去噪铰链边缘图像；利用FindContours轮廓提取函数提取所述待去噪铰链边缘图像的所有轮廓，以像素点最多的所述轮廓为铰链边缘轮廓，去除所有非铰链边缘轮廓，得到待识别集装箱铰链边缘图像。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖红，刘刚，王涛，徐金雄，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44