[發明專利]煙把智能定位方法

無效

• 申請號: 200910144964.2
• 申請日: 2009-09-15
• 公開（公告）號: CN101653289A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 明軍;吳先良;王新;王小兵;孫冬;李彪;吳博
• 申請（專利權）人: 合肥安大電子檢測技術有限公司
• 主分類號: A24B7/00
• 分類號: A24B7/00;A24B7/14;B26D7/01;B25J3/04;G01B11/00;G01B11/02;G05D3/10;G06K9/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 余成俊

1.煙把智能定位方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)設置靜態煙葉樣本測量系統，包括檢測柜，所述檢測柜的底板的上方 設置有恒定光源及面陣式攝像機，所述面陣式攝像機上電連接有與之配套的數字 捕捉卡，還設置有計算機，所述計算機與所述數字捕捉卡電連接；

(2)在底板上鋪放亮度均勻的白紙，進行不平度校正，以彌補恒定光源照 度的不均勻而產生的輸出圖像在不同位置的幅度差異，使得面陣式攝像機實時獲 取的圖像均勻清晰；使用面陣式攝像機對放置有白紙的底板進行拍攝，并將圖像 信號通過數字捕捉卡傳輸至計算機，在計算機建立起關于底板顏色、亮度特征的 底板特征庫；

(3)在底板上放入煙葉樣本，使用面陣式攝像機對煙葉進行拍攝，并將煙 葉樣本的圖像信號通過數字捕捉卡傳輸至計算機，在計算機中對煙葉樣本的圖像 進行二值化處理，并與步驟(2)建立的底板特征庫進行對比以區分煙葉樣本與 底板，分離出煙葉樣本的圖像數據，并對圖像數據進行簡化；

(4)在計算機中對步驟(3)中二值化后的煙葉樣本的圖像進行平移處理， 攝像機采集圖像中心與四周像素點的大小是不一致的，將煙葉樣本的二值化圖像 平移到中心位置，有利于減小測量誤差，煙葉樣本可以在檢測柜中按任意角度擺 放，在計算機中采用圖像旋轉算法，找到煙葉樣本圖像上距離最遠的亮點來確定 煙葉樣本長度，最后利用像素單位面積與煙葉圖像像素個數的乘積得到煙葉樣本 的面積；

(5)利用步驟(4)所得到的煙葉樣本的面積，參照實際的煙梗與煙葉的面 積比例，在計算機中通過計算得到煙葉樣本中煙梗與煙葉的長度比例，并取多片 煙葉樣本進行測量，得到多個煙葉樣本的煙梗與煙葉長度比例，最后在計算機中 通過計算得到煙梗與煙葉長度比例的平均值；

(6)設置動態煙把定位系統，包括傳送帶，所述傳送帶上方設置有恒定光 源及線陣式攝像機，所述傳送帶末端設有切刀，所述線陣式攝像機上電連接有圖 像采集卡，設置工控機，所述工控機與所述圖像采集卡電連接，還設置有機械定 位系統，所述機械定位系統包括交流伺服電機、與交流伺服電機配套的交流伺服 驅動器、與交流伺服驅動器電連接的MPC08運動控制卡、由交流伺服電機驅動 的多個機械手，所述MPC08運動控制卡還與所述工控機電連接，所述機械手上 設置有接近式傳感器，所述接近式傳感器與所述MPC08運動控制卡電連接；

(7)首先在傳送帶靜止的狀態下，在攝像機視野范圍內鋪上白紙，進行不 平度校正，以彌補恒定光源照度的不均勻而產生的輸出圖像在不同位置的幅度差 異，開啟傳送帶，此時傳送帶上未放置煙把，使用線陣式攝像機對傳送帶進行拍 攝，并將拍攝到的圖像經過圖像采集卡傳輸至計算機，在計算機中建立起關于傳 送帶的顏色、亮度等特征的傳送帶特征庫；

(8)將待定位的煙把放置在傳送帶上，煙把隨著傳送帶運動，使用線陣式 攝像機對傳送帶上的煙把進行掃描，掃描后的圖像信息通過圖像采集卡傳輸至計 算機，在計算機中對煙把圖像進行二值化處理，并與步驟(7)建立的傳送帶的 特征庫進行對比以區分煙把與傳送帶，分離出煙把的圖像數據，并簡化圖像數據， 通過處理煙把的圖像數據，得到煙把的數目、單個煙把中煙梗的寬度、單個煙把 的中心位置和單個煙把的最大長度，在計算機中采用雙緩存、雙數組，并對采集 到的煙把圖像進行狀態分析和處理，以避免由于掃描圖像的隨機性，得到半個煙 把的圖像數據的問題；

(9)啟動交流伺服驅動器、交流伺服電機及MPC08運動控制卡，并對機 械手位置進行初始化，控制機械手，使機械手抓住煙把；

(10)在計算機中根據線陣式攝像機與切刀的距離及線陣式攝像機所掃描到 的煙把圖像的楨內延時，計算得到機械手定位的延時時間，根據步驟(8)所得 到的煙把最大長度及步驟(5)得到的煙葉中煙梗與煙葉長度比例的平均值，計 算得到機械手將煙把擺放的位置坐標，根據步驟(8)得到的煙把的中心位置， 計算得到機械手的推進位置坐標，并將械手定位的延時時間、煙把擺放的位置坐 標及機械手的推進位置坐標等運動控制參數傳輸給MPC08運動控制卡，計算機 通過MPC08運動控制卡，控制機械手，對煙把實施定位；

(11)機械手將煙把擺放及推進到合適位置后，切刀對煙把進行切割。