一种剪刀脚视觉识别筛分系统技术方案

本发明专利技术涉及剪刀脚自动化组装领域，具体公开了一种剪刀脚视觉识别筛分系统包括摄像模块，摄像模块用于拍摄剪刀脚图像并生成图像信息输出；图像识别模块，图像识别模块用于接收摄影模块输出的图像信息，通过标记图像的边缘为标记点，标记图像中剪刀脚的轮廓为有效区域，并以标记点为原点作平面直角坐标系，根据有效区域占据图像信息像素点的范围，计算出剪刀脚长度、宽度和坐标，并将剪刀脚的长度、宽度和坐标输出；图像识别模块还用于对图像信息中的像素点进行像素聚合，测量模块，测量模块用于接收摄影模块输出的图像信息，并根据图像信息的景深数据进行深度提取。息的景深数据进行深度提取。息的景深数据进行深度提取。

【技术实现步骤摘要】
一种剪刀脚视觉识别筛分系统


[0001]本专利技术涉及剪刀脚自动化组装领域，特别涉及一种剪刀脚视觉识别筛分系统。

技术介绍

[0002]剪刀脚位于笔记本键帽下方，用于连接键帽与键盘支撑板，使键帽在剪刀脚的作用下上升或下降，从而与软性线路板上的弹片开关接触或分离。键盘上有空格键、回车键、字母键、数字键等大小规格不同的按键，不同规格大小的按键所使用的剪刀脚大小也不相同。剪刀脚还有正反两面，安装使用剪刀脚时，需要保证剪刀脚的正面朝上。一种剪刀脚视觉识别筛分系统是指：在安装使用剪刀脚时，对混装在一起的规格大小不一的剪刀脚进行分拣，并将不同规格的剪刀脚通过移取装置有序的转移到安装工段，同时，分拣过程中还需保证剪刀脚的正面朝上，如此，为后续安装工段提供稳定的供料输送。
[0003]本申请人在CN 113926720 A的专利文献中公开了一种剪刀脚通用供料系统，包括送料仓和振动盘，送料仓设置在振动盘的一侧；还包括：图像识别模块，用于扫描识别振动盘内的剪刀脚的正反面信息、剪刀脚的规格信息以及剪刀脚在振动盘的位置信息；运行控制模块，用于获取剪刀脚的相应信息，并根据预设需求信息判断振动盘内是否有复合预设需求信息的剪刀脚；并相应生成移动控制指令或者振动控制指令；夹持模块。上述技术为本申请人的第一代产品，主要是解决了自动化的问题，但是在实际生产过程中，效率方面存在严重的问题。
[0004]主要原因在于，其在供料时，夹持模块一次供料一个剪刀脚（有时候还没有符合规格的，甚至还要多次重复振动，相当于在拼概率，稳定性极差），这种效率完全无法满足工业化生产的需求。因此，本申请人针对笔记本键盘（也只有这个产品会用到剪刀脚）的特点将剪刀脚分为了普通规格（类似QWER）和特殊规格（类似TAB、SHIFT等），普通规格的剪刀脚采用送料盘加直振送料器（并且在直振送料器上安装各类筛选机构）实现普通规格的剪刀脚的批量化的安装。但是针对特殊规格的案件，由于在单个（笔记本）键盘上的数量有限，如果采用与普通规格案件相同的送料盘加直振送料器的方式，则会极大的增加成本（根据笔记本电脑键盘设计的不同，大概有6
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7种特殊规格的案件，每种特殊规格大概1
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2个按键，每个特殊类型均开发相应的筛选机构，则总计有7
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8套普通规格的安装结构）。
[0005]基于成本和使用频次的原因，申请人目前针对特殊规格的按键安装系统的阶段性设计是在CN 113926720 A文献中记载的剪刀脚通用供料系统上进行优化，并且与普通规格的按键安装系统形成互动，以实现笔记本电脑键盘的自动化安装。
[0006]即在上述文献的基础上，本方案是采用普通规格的按键的夹持手对振动盘内的符合要求的特殊规格的按键进行夹持，然后进行安装。但是，上述文献除效率较低外，还存在上述运行模块通常采用伺服电机进行驱动，在图像识别模块与运行控制模块之间，存在一个累积误差的问题，在连续工作一段时间后，无法使得夹持模块移动至预设的位置；另外，由于在振动盘内在振动过程中，剪刀脚是一个随机分布的概率事件（除此之外，为了保证每次振动均能够找寻到合适的剪刀脚，需要保证振动盘内剪刀脚的数量），存在部分剪刀脚重
叠，无法准确抓取的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供了一种剪刀脚视觉识别筛分系统，能够保证减少夹持模块累积误差并且能够准确夹持剪刀脚。
[0008]为了解决上述技术问题，本申请提供如下技术方案：一种剪刀脚视觉识别筛分系统，包括：摄像模块，摄像模块用于拍摄剪刀脚图像并生成图像信息输出；图像识别模块，图像识别模块用于接收摄影模块输出的图像信息，通过标记图像的边缘为标记点，标记图像中剪刀脚的轮廓为有效区域，并以标记点为原点作平面直角坐标系，根据有效区域占据图像信息像素点的范围，计算出剪刀脚长度、宽度和坐标，并将剪刀脚的长度、宽度和坐标输出；图像识别模块还用于对图像信息中的像素点进行像素聚合，得到特征点，根据特征点的不同得出剪刀脚的正反面信息，并将剪刀脚正反面信息输出；测量模块，测量模块用于接收摄影模块输出的图像信息，并根据图像信息的景深数据进行深度提取，计算出剪刀脚距摄像模块的深度值，并将深度值输出；夹持模块，夹持模块包括移动单元和夹持单元，移动单元用于移动至标记点并接收图像识别模块输出的剪刀脚长度、宽度、坐标、正反面信息和测量模块输出的深度值，生成移动控制指令，然后移动至相应的剪刀脚所处位置，夹持单元用于在移动至相应的剪刀脚所处位置后，在接触到被夹持的剪刀脚后产生触碰信号，完成对剪刀脚边缘部位的夹持，然后移动单元根据移动控制指令将符合预设信息的剪刀脚运送至预设位置。
[0009]基础方案原理及有益效果如下：摄像模块用于拍摄剪刀脚图像并生成图像信息输出，图像识别模块扫描识别摄影模块输出的图像信息，并将图像信息中的剪刀脚的轮廓标记为有效区域，再根据有效区域占据图像信息像素点的范围计算出剪刀脚长度、宽度和坐标，图像识别模块还能够对图像信息中的像素点进行像素聚合，得到特征点，并根据特征点的不同得到剪刀脚的正反面信息，测量模块用于对图像信息中的景深数据进行深度提取，并配合计算公式计算出剪刀脚距摄像模块的深度值，夹持模块用于接收图像识别模块输出的剪刀脚长度、宽度、坐标、正反面信息和测量模块输出的深度值，并根据预设信息判断是否有符合预设信息的剪刀脚存在，最后根据移动控制指令将符合预设信息的剪刀脚运送至预设位置。
[0010]重要的是，根据图像识别模块有效区域占的像素点长度和宽度判断出剪刀脚所属的规格和剪刀脚所处坐标，再通过对图像信息中的景深数据进行计数，得出深度值，从而判断剪刀脚有没有叠加，最后将不同规格的剪刀脚精确移动到不同的安装区域。
[0011]通过新增标记点，实现每次的误差清零，避免累积误差的出现。并且通过深度值的采集，能够使得夹持模块实现更高概率、高效率的夹持。
[0012]与传统的剪刀脚筛分系统相比，本方案的剪刀脚视觉筛分系统可以完成对混装在一起的不同规格的剪刀脚进行筛选、分拣，并转移到指定的位置。本剪刀脚视觉筛分系统适用范广、智能化程度高并且筛分的效率高、准确率高。
[0013]进一步，还包括料盘，摄像模块至少设置有一台相机，相机垂直于料盘上方。这样
设置便于摄像模块对料盘内的剪刀脚进行扫描识别，同时便于计算剪刀脚和相机之间的距离。
[0014]进一步，预设信息为正面朝上的任一规格的剪刀脚。预设信息中设置剪刀脚正面朝上，能便于挑选出的剪刀脚进行后续安装工序，而任一规格的剪刀脚的设置是为了更精确的筛选出适应键盘按键的剪刀脚。
[0015]进一步，图像信息的像素值为1024
×
768。选用1024
×
768为基础像素值是由于这个分辨率对于人的眼睛比较舒服，且显示屏幕不会抖动，并且满足此分辨率的显示器价格便宜又能达到使用需求，总体来讲节约了成本。
[0016]进一步，深度值的计算方法为d=b/tanα，其中d为深度值，b为有效区域上部的高度值，α为摄像头本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种剪刀脚视觉识别筛分系统，其特征在于，包括，摄像模块，摄像模块用于拍摄剪刀脚图像并生成图像信息输出；图像识别模块，图像识别模块用于接收摄影模块输出的图像信息，通过标记图像的边缘为标记点，标记图像中剪刀脚的轮廓为有效区域，并以标记点为原点作平面直角坐标系，根据有效区域占据图像信息像素点的范围，计算出剪刀脚长度、宽度和坐标，并将剪刀脚的长度、宽度和坐标输出；图像识别模块还用于对图像信息中的像素点进行像素聚合，得到特征点，根据特征点的不同得出剪刀脚的正反面信息，并将剪刀脚正反面信息输出；测量模块，测量模块用于接收摄影模块输出的图像信息，并根据图像信息的景深数据进行深度提取，计算出剪刀脚距摄像模块的深度值，并将深度值输出；夹持模块，夹持模块包括移动单元和夹持单元，移动单元用于移动至标记点并接收图像识别模块输出的剪刀脚长度、宽度、坐标、正反面信息和测量模块输出的深度值，生成移动控制指令，然后移动至相应的剪刀脚所处位置，夹持单元用于在移动至相应的剪刀脚所处位置后，在接触到被夹持的剪刀脚后产生触碰信号，完成对剪刀脚边缘部位...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春华，
申请(专利权)人：重庆泰美自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：