本发明专利技术公开了一种基于2D视觉的工件分拣系统及其控制方法和控制装置，基于2D视觉的工件分拣系统，包括：生产线和输送线；地轨机器人，地轨机器人用于抓取生产线上的钢板切割件；二维相机，二维相机设置于地轨机器人，用于采集生产线上钢板切割件的二维图像，其中，在地轨机器人抓取生产线上的钢板切割件时，二维相机的视野正投影于生产线上的钢板切割件；控制装置，控制装置与二维相机、地轨机器人连接，用于获取二维图像，并根据二维图像控制地轨机器人抓取生产线上的钢板切割件。通过采用该基于2D视觉的工件分拣系统可以降低成本，提升抓取范围，提高分拣效率。提高分拣效率。提高分拣效率。
【技术实现步骤摘要】
基于2D视觉的工件分拣系统及其控制方法和控制装置
[0001]本专利技术涉及机器视觉
，尤其是涉及一种基于2D视觉的工件分拣系统及其控制方法和控制装置。
技术介绍
[0002]随着科技的发展，工业生产中的自动化水平也不断提高。在工件生产中，通常需要将切割后的工件从钢板中分拣出来，对此，通常采用三维视觉的方式实现对工件的识别与抓取，具体为，机器人固定于机器人底座上，并将三维相机固定安装在独立于机器人外的支架上，在三维相机对钢板拍照后，对拍照所得图像进行处理以对待抓取的工件进行识别，并在获得识别的抓取点后转换至机器人坐标系下进行抓取。但是，上述采用三维相机实现工件识别与抓取的方式，成本较高，分拣效率较低，而且上述方式中整条生产线上需设置多台机器人且机器人位置也相对固定，机器人抓取范围小。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种基于2D视觉的工件分拣系统，通过采用该基于2D视觉的工件分拣系统可以降低成本，提升抓取范围，提高分拣效率。
[0004]本专利技术的目的之二在于提出一种基于2D视觉的工件分拣系统的控制方法。
[0005]本专利技术的目的之三在于提出一种用于基于2D视觉的工件分拣系统的控制装置。
[0006]本专利技术的目的之四在于提出一种计算机存储介质。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术第一方面实施例提供一种基于2D视觉的工件分拣系统，包括：生产线和输送线，所述生产线用于生产钢板切割件，所述输送线用于输送钢板切割件；地轨机器人，所述地轨机器人包括地轨组件、机器人和端拾器，所述地轨组件设置于所述生产线与所述输送线之间，所述机器人可移动的设置于所述地轨组件上，所述端拾器与所述机器人连接，所述地轨机器人用于抓取所述生产线上的钢板切割件；二维相机，所述二维相机设置于所述地轨机器人，用于采集所述生产线上钢板切割件的二维图像，其中，在所述地轨机器人抓取所述生产线上的钢板切割件时，所述二维相机的视野正投影于所述生产线上的钢板切割件；控制装置，所述控制装置与所述二维相机、所述地轨机器人连接，用于获取所述二维图像，并根据所述二维图像控制所述地轨机器人抓取所述生产线上的钢板切割件。
[0008]根据本专利技术实施例的基于2D视觉的工件分拣系统，通过采用地轨机器人，相较于机器人固定设置的方式，在地轨机器人工作时，地轨组件可带动机器人发生移动，从而使得地轨机器人的活动范围扩大，提升机器人的抓取范围，以及，采用二维相机采集生产线上钢板切割件的二维图像，相较于采用三维相机的方式，既可以降低成本，也可以减少采集时间，提高分拣效率。
[0009]在一些实施例中，所述端拾器包括：端拾器本体；支架，所述支架与所述端拾器本
体连接，所述二维相机设置于所述支架上；其中，在所述端拾器本体抓取所述生产线上的钢板切割件时，所述二维相机的视野正投影于所述钢板切割件。
[0010]在一些实施例中，所述基于2D视觉的工件分拣系统还包括：环形光源，所述环形光源设置于所述支架上且环绕在所述二维相机周围。
[0011]本专利技术第二方面实施例提供一种基于2D视觉的工件分拣系统的控制方法，用于上述实施例提供的基于2D视觉的工件分拣系统，所述控制方法包括：获取所述基于2D视觉的工件分拣系统中生产线上钢板切割件的二维图像；对所述二维图像进行预处理，以获得预处理图像；根据所述预处理图像和预设模板图像获得实际单应性矩阵；根据所述预处理图像、所述实际单应性矩阵和标定单应性矩阵获得初始待匹配图像；根据所述初始待匹配图像和预设模板图像确定所述初始待匹配图像中待抓取零件的目标抓取点；根据所述目标抓取点控制所述基于2D视觉的工件分拣系统的地轨机器人抓取所述待抓取零件。
[0012]根据本专利技术实施例的基于2D视觉的工件分拣系统的控制方法，在获取基于2D视觉的工件分拣系统中生产线上钢板切割件的二维图像并对其进行预处理后，根据预处理图像获得实际单应性矩阵，并通过预处理图像、实际单应性矩阵和标定单应性矩阵来获得初始待匹配图像，也就是说，在基于2D视觉的工件分拣系统正常运行过程中，可以实时计算将预处理图像转换为初始待匹配图像的单应性矩阵即实际单应性矩阵，从而在钢板切割件高度固定时，以标定单应性矩阵来获得初始待匹配图像，以及在钢板切割件高度发生变化时，以实际单应性矩阵来获得初始待匹配图像，由此，在无需采用三维相机的情况下，基于2D视觉的工件分拣系统利用二维相机即可有效满足因钢板切割件高度发生变化而产生的精度需求，降低成本，提高分拣效率。
[0013]在一些实施例中，根据所述预处理图像、所述实际单应性矩阵和标定单应性矩阵获得初始待匹配图像，包括：根据所述实际单应性矩阵计算第一矩阵模，以及根据所述标定单应性矩阵计算第二矩阵模；确定所述第一矩阵模和所述第二矩阵模的差值小于或等于预设差值，则根据所述预处理图像和所述标定单应性矩阵获得所述初始待匹配图像；确定所述第一矩阵模和所述第二矩阵模的差值大于所述预设差值，则根据所述预处理图像和所述实际单应性矩阵获得所述初始待匹配图像。
[0014]在一些实施例中，所述预设模板图像包括钢板局部模板图和待抓取零件模板图，根据所述初始待匹配图像和所述预设模板图像确定所述初始待匹配图像中待抓取零件的目标抓取点，包括：将所述初始待匹配图像与所述钢板局部模板图进行全局匹配，以确定所述初始待匹配图像中每个零件的分布位置；将所述每个零件的分布位置与所述待抓取零件模板图进行局部匹配，以确定所述初始待匹配图像中所述待抓取零件的目标抓取点。
[0015]在一些实施例中，根据所述目标抓取点控制所述基于2D视觉的工件分拣系统的地轨机器人抓取所述待抓取零件，包括：获取坐标转换矩阵；根据所述坐标转换矩阵将所述目标抓取点由所述基于2D视觉的工件分拣系统中二维相机的图像坐标系转换为所述地轨机器人的机器人坐标系下的实际抓取点；根据所述实际抓取点控制所述基于2D视觉的工件分拣系统的地轨机器人抓取所述待抓取零件。
[0016]在一些实施例中，对所述二维图像进行预处理，以获得预处理图像，包括：根据畸变校正方法对所述二维图像进行畸变处理，以获得畸变处理后的二维图像；根据边缘特征提取方法对所述畸变处理后的二维图像进行边缘检测，以获得边缘特征图像；根据所述边
缘特征图像对所述畸变处理后的二维图像进行增强处理，以获得所述预处理图像。
[0017]本专利技术第三方面实施例提供一种用于基于2D视觉的工件分拣系统的控制装置，包括：至少一个处理器；与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器中存储有可被至少一个所述处理器执行的计算机程序，至少一个所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例所述的基于2D视觉的工件分拣系统的控制方法。
[0018]根据本专利技术实施例的用于基于2D视觉的工件分拣系统的控制装置，通过处理器执行上述实施例提供的基于2D视觉的工件分拣系统的控制方法，可以在无需采用三维相机的情况下，基于2D视觉的工件分拣系统利用二维相机即可有效满足本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于2D视觉的工件分拣系统，其特征在于，包括：生产线和输送线，所述生产线用于生产钢板切割件，所述输送线用于输送钢板切割件；地轨机器人，所述地轨机器人包括地轨组件、机器人和端拾器，所述地轨组件设置于所述生产线与所述输送线之间，所述机器人可移动的设置于所述地轨组件上，所述端拾器与所述机器人连接，所述地轨机器人用于抓取所述生产线上的钢板切割件；二维相机，所述二维相机设置于所述地轨机器人，用于采集所述生产线上钢板切割件的二维图像，其中，在所述地轨机器人抓取所述生产线上的钢板切割件时，所述二维相机的视野正投影于所述生产线上的钢板切割件；控制装置，所述控制装置与所述二维相机、所述地轨机器人连接，用于获取所述二维图像，并根据所述二维图像控制所述地轨机器人抓取所述生产线上的钢板切割件。2.根据权利要求1所述的基于2D视觉的工件分拣系统，其特征在于，所述端拾器包括：端拾器本体；支架，所述支架与所述端拾器本体连接，所述二维相机设置于所述支架上；其中，在所述端拾器本体抓取所述生产线上的钢板切割件时，所述二维相机的视野正投影于所述钢板切割件。3.根据权利要求2所述的基于2D视觉的工件分拣系统，其特征在于，所述基于2D视觉的工件分拣系统还包括：环形光源，所述环形光源设置于所述支架上且环绕在所述二维相机周围。4.一种基于2D视觉的工件分拣系统的控制方法，其特征在于，用于权利要求1
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3任一项所述的基于2D视觉的工件分拣系统，所述控制方法包括：获取所述基于2D视觉的工件分拣系统中生产线上钢板切割件的二维图像；对所述二维图像进行预处理，以获得预处理图像；根据所述预处理图像和预设模板图像获得实际单应性矩阵；根据所述预处理图像、所述实际单应性矩阵和标定单应性矩阵获得初始待匹配图像；根据所述初始待匹配图像和所述预设模板图像确定所述初始待匹配图像中待抓取零件的目标抓取点；根据所述目标抓取点控制所述基于2D视觉的工件分拣系统的地轨机器人抓取所述待抓取零件。5.根据权利要求4所述的基于2D视觉的工件分拣系统的控制方法，其特征在于，根据所述预处理图像、所述实际单应性矩阵和标定单应性矩阵获得初始待匹配图像，包括：根据所述实际单应性矩阵计算第一矩阵模，以及根据所述标定单应性矩阵计算第二矩阵模；确定所述第一矩阵模和所述第二矩阵模...
【专利技术属性】
技术研发人员：项载尉，黄金，石求发，
申请(专利权)人：湖南视比特机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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