【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视觉检测领域，尤其是一种基于2d视觉的轨迹引导纠偏方法。
技术介绍
1、由于硬件调试成本较高，人员观察调试精度有限，周期长而且一致性较差，异常调试及其复杂，导致大量物料无法达到工艺标准。
2、在利用机械视觉引导焊接、切割的行业内，越来越追求自动化、智能化以及高精度、高效率，这就要求机构一致性需要非常高，通常人员调试设备无法将其达到一致，目前常用的解决方案有如下几种：
3、1、规划单一路径：该方法存在缺点较多，第一、需要针对每个动子精调位置，第二、当焊接出现问题时只能通过调试动子解决，硬件修改费时费力，耽误生产，第三、机台经过长期跑料存在磨损、老化、更换配件等将会直接影响动子精度，又需要重新调试，第四、由人员调试精度无法保证；
4、2、针对每个动子规划路径：该方法相对第一种将每个动子进行路径规划，虽然后期调试仅针对单个动子即可，但同样在出现异常情况是调试周期长，影响生产；
5、综上，现有的纠偏方法存在调节复杂、调节周期长、精度低和效率低的问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：为了解决现有技术存在的问题，提供一种基于2d视觉的轨迹引导纠偏方法。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于2d视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：包括如下步骤：
3、步骤1，实时图像采集
4、根据产品尺寸划分图像采集区域，并采用相机对各个区域进行图像采集；
5、步骤2
6、输入多张正常图像，根据拼图计算模块输出的拼图数据，将步骤1取得的图像进行拼接，输出拼接后图像到步骤3；
7、拼图计算模块通过如下步骤输出拼图数据：
8、步骤2.1，输入多张标定图像；
9、步骤2.2，定位图像中标定点位置；
10、步骤2.3，根据标定点位置计算拼接图数据；
11、步骤3，特征识别
12、对步骤2输出的产品拼接图像进行特征识别，输出中心点的坐标；
13、步骤4，手眼标定与坐标系变换
14、步骤3输出的中心点坐标，根据标定数据进行手眼坐标变换，将图像中的特征坐标点转换为机械手坐标pc(xc，yc)以及当前角度rc，并输出机械手坐标；
15、步骤5，偏移量计算
16、当前产品位置与标准位置坐标进行偏移量计算，输出机械手偏移数据，对当前产品的位置进行调节；
17、校准基准点模块通过如下步骤输出标准位置坐标，
18、步骤5.1，标记特征位置；
19、步骤5.2，取像；
20、步骤5.3，通过步骤2的图像拼接，步骤3的特征识别和步骤4的机械手坐标变换；
21、步骤5.4，输出标准位置的坐标。
22、进一步的，所述拼图计算模块和校准基准点模块为预处理组，
23、所述实时图像采集、图像拼接、特征识别、坐标系变换和偏移量计算为跑料组，
24、预处理组处理并输出，跑料组跑料时所需的数据。
25、进一步的，所述预处理组还包括手眼标定模块，手眼标定模块通过如下步骤输出步骤4所需的标定数据：
26、步骤4.1，使用标定相机对产品进行拍照，首次产品位于默认位置；
27、步骤4.2，步骤4.1所得图像经过步骤2的图像拼接和步骤3的特征识别，输出中心点的坐标，
28、步骤4.3，当步骤4.2输出中心点的坐标符合，完成标定，进入步骤4.4；
29、当步骤4.2输出中心点的坐标不符合，机械手介入移动步骤4.1中产品位置，再次进行拍照，接着重复步骤4.2和步骤4.3，直到步骤4.2输出中心点的坐标符合，完成标定，进入步骤4.4；
30、步骤4.4，输出标定结果。
31、进一步的，所述手眼标定模块和步骤4的坐标系变换中，标定相机与机械手移动机构，图像与机械手变换关系：通过
32、
33、计算出变换关系，其中(xr，yr)为机械手坐标，r、t为变换关系，(xc，yc)为图像坐标，机械手仅与相机间有关系，与轨迹没有关系。
34、进一步的，所述步骤2图像拼接，为实现物理坐标与实际产品对应，
35、步骤2.2的定位图像中标定点位置，采用标定板确定标定图像中成像内圆点的物理位置，首点在第i行第j列，世界坐标偏移量(i*d，j*d)；
36、所述标定板上均匀开设有多个圆孔，圆孔圆心间距均相等；
37、步骤2.3的根据标定点位置计算拼接图数据，标定各个相机在的世界坐标系中的位置，公式为
38、
39、其中k为相机内参，zc为畸变校正参数，计算出位置关系在后续运行中将图像拼接进行检测。
40、进一步的，所述步骤5.1，采用激光头标记特征位置，校准路径其中牵涉到路径规划逻辑，路径规划时坐标系与执行机构坐标系一致，基准点为中心对称点，所有平移旋转均针对此基准点，针对此产品将基准点定义为产品中心，找到执行机构基准点，在相机视野内找到相对于基准点对称的点进行打点通过手眼变换矩阵得到标准位置坐标ps(xs，ys)以及标准角度rs；
41、步骤1到步骤4，特征点根据手眼标定矩阵转换为机械手坐标pc(xc，yc)以及当前角度rc；
42、上位机使用偏移量为直接相加模式，是将标准位置移动至当前位置，按照向量计算方法可知偏移计算公式为：
43、offsetx＝xc-xs
44、offsety＝yc-ys
45、offsetr＝rc-rs
46、将轨迹同过上述偏移量进行旋转平移，其中旋转矩阵计算公式为：
47、
48、旋转后将平移相加得到最终实际需要运行的路径。
49、进一步的，所述步骤2的图像拼接，还对步骤1输出的图像进行了仿射变换，在变换后的图像进行步骤3的特征识别，将特征点通过步骤4偏移量得到世界坐标系中点。
50、进一步的，所述步骤3的特征识别，还包括如下步骤：
51、步骤3.1：输入拼接后的图像；
52、步骤3.2：定位产品特征；
53、步骤3.3：多点拟合矩形找矩形中心；
54、步骤3.4：输出步骤3.3中心点坐标。
55、进一步的，所述步骤3.2定位产品特征，通过斑点分析进行粗定位，而后使用圆形测量工具进行精定位找到圆心位置。
56、进一步的，所述产品的边缘具有多个定位孔，中间部分为凸起。
57、本专利技术的有益效果是，本专利技术的一种基于2d视觉的轨迹引导纠偏方法，通过基于图像处理的机器视觉检测方式可以无接触地、快速地、自动式的识别产品，解决了方式一中的四个问题，极大的缩短调试周期，同时减少维护成本(软件内修改参数即可)，且可追溯异常能力强(数据、图像文件保存)，提高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于2D视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于2D视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：所述拼图计算模块和校准基准点模块为预处理组，
3.如权利要求2所述的一种基于2D视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：所述预处理组还包括手眼标定模块，手眼标定模块通过如下步骤输出步骤4所需的标定数据：
4.如权利要求3所述的一种基于2D视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：所述手眼标定模块和步骤4的坐标系变换中，标定相机与机械手移动机构，图像与机械手变换关系：通过
5.如权利要求1所述的一种基于2D视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：所述步骤2图像拼接，为实现物理坐标与实际产品对应，
6.如权利要求1所述的一种基于2D视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：所述步骤5.1，采用激光头标记特征位置，校准路径其中牵涉到路径规划逻辑，路径规划时坐标系与执行机构坐标系一致，基准点为中心对称点，所有平移旋转均针对此基准点，针对此产品将基准点定义为产品中心，找到执行机构基准点，在相机视野内找到相对于基准点
7.如权利要求1所述的一种基于2D视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：所述步骤2的图像拼接，还对步骤1输出的图像进行了仿射变换，在变换后的图像进行步骤3的特征识别，将特征点通过步骤4偏移量得到世界坐标系中点。
8.如权利要求1所述的一种基于2D视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：所述步骤3的特征识别，还包括如下步骤：
9.如权利要求8所述的一种基于2D视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：所述步骤3.2定位产品特征，通过斑点分析进行粗定位，而后使用圆形测量工具进行精定位找到圆心位置。
10.如权利要求1所述的一种基于2D视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：所述产品的边缘具有多个定位孔，中间部分为凸起。
...【技术特征摘要】
1.一种基于2d视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于2d视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：所述拼图计算模块和校准基准点模块为预处理组，
3.如权利要求2所述的一种基于2d视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：所述预处理组还包括手眼标定模块，手眼标定模块通过如下步骤输出步骤4所需的标定数据：
4.如权利要求3所述的一种基于2d视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：所述手眼标定模块和步骤4的坐标系变换中，标定相机与机械手移动机构，图像与机械手变换关系：通过
5.如权利要求1所述的一种基于2d视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：所述步骤2图像拼接，为实现物理坐标与实际产品对应，
6.如权利要求1所述的一种基于2d视觉的轨迹引导纠偏方法，其特征在于：所述步骤5.1，采用激光头标记特征位置，校准路径其中牵涉到路径规划逻辑，路径规划时坐标系与执行机构坐标系一致，基准...
【专利技术属性】
技术研发人员：都卫东，王岩松，和江镇，吴健雄，
申请(专利权)人：征图新视江苏科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。