一种基于多个钢捆的自动焊接标牌方法及装置制造方法及图纸

本申请涉及图像处理技术领域，公开了一种基于多个钢捆的自动焊接标牌方法及装置，该方法中，首先获取待焊接钢捆的端面图像，从待焊接钢捆的端面图像中提取每根钢材的端面轮廓，并获取每根钢材端面轮廓的中心点坐标；对待焊接钢捆的端面图像进行膨胀处理，提取每个钢捆的外轮廓；根据每根钢材端面轮廓的中心点坐标及每个钢捆的外轮廓，获取每个钢捆对应的所有钢材的端面轮廓；根据每个钢捆对应的所有钢材的端面轮廓，获取每个钢捆的待焊接点集；按照每个钢捆的待焊接点集进行标牌焊接。上述方法中，在选取标牌焊接点之前，对重叠交叉的钢捆的外轮廓进行提取，并划分各自所属的所有钢材，提高后续标牌焊接点的选取精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多个钢捆的自动焊接标牌方法及装置
本申请涉及图像处理
，尤其涉及一种基于多个钢捆的自动焊接标牌方法及装置。
技术介绍
钢厂在对钢材进行打捆包装之后，通常要在每个钢捆的端面上焊接一定数量的标牌，这些标牌用于显示钢捆的基本信息，例如型号、规格及生产日期等。传统的标牌焊接方式是通过人工焊接，效率较低，无法适用于产量较大的生产。为了提高效率，目前许多钢厂已普遍采用机器控制的方式，实现标牌的自动焊接。自动焊接标牌的流程大致包括：在当前钢捆被输送至待焊接位置时，系统控制双目相机采集钢捆的端面图像，通过图像处理，选取标牌焊接点，然后根据标牌焊接点的三维坐标，控制伸缩焊枪对当前钢捆的标牌进行焊接，焊接完成后，系统控制双目相机采集下一个钢捆的端面图像，进行焊接点选取及焊接工作。当多个钢捆通过链床进行运输的过程中，容易出现重叠交叉的现象，若三个钢捆叠在一起，双目相机拍摄所得的图像中，这三个钢捆的端面会呈“品字形”，若多个钢捆并排靠在一起，其端面图像会呈“一字形”，这种情况下，系统难以识别出每个钢捆各自的轮廓，影响标牌焊接点的选取精度。
技术实现思路
为了解决当多个钢捆出现重叠交叉时，系统难以识别出每个钢捆各自的轮廓，影响标牌焊接点选取精度的问题，本申请通过以下实施例公开了一种基于多个钢捆的自动焊接标牌方法及装置。本申请第一方面公开了一种基于多个钢捆的自动焊接标牌方法，所述方法包括：获取待焊接钢捆的端面图像，所述待焊接钢捆中至少包含一个钢捆；从所述待焊接钢捆的端面图像中提取每根钢材的端面轮廓，并获取每根钢材端面轮廓的中心点坐标；对所述待焊接钢捆的端面图像进行膨胀处理，提取每个钢捆的外轮廓；根据所述每根钢材端面轮廓的中心点坐标及所述每个钢捆的外轮廓，获取每个钢捆对应的所有钢材的端面轮廓；根据所述每个钢捆对应的所有钢材的端面轮廓，获取每个钢捆的待焊接点集；按照所述每个钢捆的待焊接点集进行标牌焊接。可选的，所述根据所述每根钢材端面轮廓的中心点坐标及所述每个钢捆的外轮廓，获取每个钢捆对应的所有钢材的端面轮廓，包括：获取所述每个钢捆的外轮廓曲线；根据射线法，将每根钢材端面轮廓的中心点划分至所属的外轮廓曲线内部，获取每个钢捆中对应的所有钢材的端面轮廓。可选的，所述根据所述每个钢捆对应的所有钢材的端面轮廓，获取每个钢捆的待焊接点集，包括：根据目标钢捆中所有钢材端面轮廓中心点坐标的X值与Y值，设定所述目标钢捆的端面焊接区域，所述目标钢捆为所述待焊接钢捆中的任一个钢捆；将所述目标钢捆的端面焊接区域分割为多个焊接子区域，所述焊接子区域的数量与所述目标钢捆需焊接标牌的数量一致；根据所述目标钢捆中所有钢材端面轮廓中心点坐标的Z值，从所述目标钢捆所有钢材端面轮廓的中心点中筛选出多个待焊接点；根据所述多个待焊接点，生成所述目标钢捆的多个待焊接点集，其中，每个待焊接点集中包含的待焊接点数量与所述焊接子区域的数量一致，每个待焊接点集中不同的待焊接点对应不同的焊接子区域，且，每个待焊接点集中不同待焊接点之间的距离不小于所述需焊接标牌的尺寸。可选的，所述按照所述每个钢捆的待焊接点集进行标牌焊接，包括：获取所述目标钢捆的每个待焊接点集中所有待焊接点的Z值之和；根据所述Z值之和从小到大的顺序，设置所述目标钢捆的所有待焊接点集的优先等级，其中，Z值之和最小的待焊接点集的优先等级最高；从优先等级最高的待焊接点集开始，依次按照待焊接点集中的待焊接点，将所述需焊接标牌焊接至所述目标钢捆的端面上。可选的，所述从优先等级最高的待焊接点集开始，依次按照待焊接点集中的待焊接点，将所述需焊接标牌焊接至所述目标钢捆的端面上，包括：从优先等级最高的待焊接点集开始，获取待焊接点集中所有的待焊接点，依次焊接所有标牌，焊接过程中，若存在标牌焊接失败，则从该标牌开始，使用下一优先等级的待焊接点集中的待焊接点继续进行焊接。可选的，所述根据目标钢捆中所有钢材端面轮廓中心点坐标的Z值，从所述目标钢捆所有钢材端面轮廓的中心点中筛选出多个待焊接点，包括：设定目标子区域的基准面，所述基准面为所述目标子区域中Z值最小的中心点对应的钢材端面所处的平面，所述目标子区域为任一个焊接子区域；获取目标端面与所述基准面之间的最小距离，所述目标端面为所述目标子区域中任一根钢材端面所处的平面；判断所述最小距离是否不超过伸缩焊枪的枪头长度，若是，则将所述目标端面对应的钢材端面轮廓中心点设为所述待焊接点。可选的，所述根据目标钢捆中所有钢材端面轮廓中心点坐标的X值与Y值，设定所述目标钢捆的端面焊接区域，包括：从所述目标钢捆中所有钢材端面轮廓中心点坐标中提取最大X值、最小X值、最大Y值及最小Y值，并根据这四个值划定矩形区域；将所述矩形区域设定为所述目标钢捆的端面焊接区域。可选的，所述将所述目标钢捆的端面焊接区域分割为多个焊接子区域，包括：获取所述端面焊接区域的面积；根据所述需焊接标牌的数量，按面积将所述端面焊接区域等分为多个焊接子区域。可选的，所述从所述待焊接钢捆的端面图像中提取每根钢材的端面轮廓，并获取每根钢材端面轮廓的中心点坐标，包括：从第一端面图像中提取每根钢材的端面轮廓，获取第一端面轮廓集，所述第一端面图像由双目相机中的第一相机采集所得；从第二端面图像中提取每根钢材的端面轮廓，获取第二端面轮廓集，所述第二端面图像由所述双目相机中的第二相机采集所得；获取第一中心点集及第二中心点集，其中，所述第一中心点集包括所述第一端面轮廓集中所有端面轮廓的中心点，所述第二中心点集包括所述第二端面轮廓集中所有端面轮廓的中心点；对所述第一中心点集与所述第二中心点集中的所有中心点进行匹配，其中，若第二中心点集中有且仅有一个中心点与目标点之间的距离不超过预设阈值，则匹配成功，否则匹配失败，所述目标点为第一中心点集中的任一个中心点，所述预设阈值为所述待焊接钢捆中所有钢材端面半径的最小值；将所述第一中心点集中所有匹配成功的中心点作为第一目标点集，及，将所述第二中心点集中所有匹配成功的中心点作为第二目标点集；根据所述第一目标点集与所述第二目标点集，获取所述每根钢材端面轮廓的中心点坐标。本申请第二方面公开了一种基于多个钢捆的自动焊接标牌装置，所述装置应用于本申请第一方面所述的一种基于多个钢捆的自动焊接标牌方法，所述装置包括：端面图像获取模块，用于获取待焊接钢捆的端面图像，所述待焊接钢捆中至少包含一个钢捆；端面轮廓提取模块，用于从所述待焊接钢捆的端面图像中提取每根钢材的端面轮廓，并获取每根钢材端面轮廓的中心点坐标；外轮廓提取模块，用于对所述待焊接钢捆的端面图像进行膨胀处理，提取每个钢捆的外轮廓；端面轮廓划分模块，用于根据所述每根钢材端面轮廓的中心点坐标及所述每个钢捆的外轮廓，获取每个钢捆对应的所有钢材的端面轮廓；...

【技术保护点】
1.一种基于多个钢捆的自动焊接标牌方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取待焊接钢捆的端面图像，所述待焊接钢捆中至少包含一个钢捆；/n从所述待焊接钢捆的端面图像中提取每根钢材的端面轮廓，并获取每根钢材端面轮廓的中心点坐标；/n对所述待焊接钢捆的端面图像进行膨胀处理，提取每个钢捆的外轮廓；/n根据所述每根钢材端面轮廓的中心点坐标及所述每个钢捆的外轮廓，获取每个钢捆对应的所有钢材的端面轮廓；/n根据所述每个钢捆对应的所有钢材的端面轮廓，获取每个钢捆的待焊接点集；/n按照所述每个钢捆的待焊接点集进行标牌焊接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多个钢捆的自动焊接标牌方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待焊接钢捆的端面图像，所述待焊接钢捆中至少包含一个钢捆；
从所述待焊接钢捆的端面图像中提取每根钢材的端面轮廓，并获取每根钢材端面轮廓的中心点坐标；
对所述待焊接钢捆的端面图像进行膨胀处理，提取每个钢捆的外轮廓；
根据所述每根钢材端面轮廓的中心点坐标及所述每个钢捆的外轮廓，获取每个钢捆对应的所有钢材的端面轮廓；
根据所述每个钢捆对应的所有钢材的端面轮廓，获取每个钢捆的待焊接点集；
按照所述每个钢捆的待焊接点集进行标牌焊接。


2.根据权利要求1所述的一种基于多个钢捆的自动焊接标牌方法，其特征在于，所述根据所述每根钢材端面轮廓的中心点坐标及所述每个钢捆的外轮廓，获取每个钢捆对应的所有钢材的端面轮廓，包括：
获取所述每个钢捆的外轮廓曲线；
根据射线法，将每根钢材端面轮廓的中心点划分至所属的外轮廓曲线内部，获取每个钢捆中对应的所有钢材的端面轮廓。


3.根据权利要求1所述的一种基于多个钢捆的自动焊接标牌方法，其特征在于，所述根据所述每个钢捆对应的所有钢材的端面轮廓，获取每个钢捆的待焊接点集，包括：
根据目标钢捆中所有钢材端面轮廓中心点坐标的X值与Y值，设定所述目标钢捆的端面焊接区域，所述目标钢捆为所述待焊接钢捆中的任一个钢捆；
将所述目标钢捆的端面焊接区域分割为多个焊接子区域，所述焊接子区域的数量与所述目标钢捆需焊接标牌的数量一致；
根据所述目标钢捆中所有钢材端面轮廓中心点坐标的Z值，从所述目标钢捆所有钢材端面轮廓的中心点中筛选出多个待焊接点；
根据所述多个待焊接点，生成所述目标钢捆的多个待焊接点集，其中，每个待焊接点集中包含的待焊接点数量与所述焊接子区域的数量一致，每个待焊接点集中不同的待焊接点对应不同的焊接子区域，且，每个待焊接点集中不同待焊接点之间的距离不小于所述需焊接标牌的尺寸。


4.根据权利要求3所述的一种基于多个钢捆的自动焊接标牌方法，其特征在于，所述按照所述每个钢捆的待焊接点集进行标牌焊接，包括：
获取所述目标钢捆的每个待焊接点集中所有待焊接点的Z值之和；
根据所述Z值之和从小到大的顺序，设置所述目标钢捆的所有待焊接点集的优先等级，其中，Z值之和最小的待焊接点集的优先等级最高；
从优先等级最高的待焊接点集开始，依次按照待焊接点集中的待焊接点，将所述需焊接标牌焊接至所述目标钢捆的端面上。


5.根据权利要求4所述的一种基于多个钢捆的自动焊接标牌方法，其特征在于，所述从优先等级最高的待焊接点集开始，依次按照待焊接点集中的待焊接点，将所述需焊接标牌焊接至所述目标钢捆的端面上，包括：
从优先等级最高的待焊接点集开始，获取待焊接点集中所有的待焊接点，依次焊接所有标牌，焊接过程中，若存在标牌焊接失败，则从该标牌开始，使用下一优先等级的待焊接点集中的待焊接点继续进行焊接。


6.根据权利要求3所述的一种基于多个钢捆的自动焊接标牌方法，其特征在于，所述根据目标钢捆中所有钢材端面轮廓中心点坐标的Z值，从所述目标钢捆所有钢材端面轮廓的中心点中筛选出多个待焊接点，包括：
设定目标子区域的基准面，所述基...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙茂杰，李福存，孙敬忠，钱静洁，朱正清，苏循亮，周鼎，汪光明，
申请(专利权)人：江苏金恒信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32