[發明專利]工業機器人的圖像處理裝置

有效

• 申請號: 201610992213.6
• 申請日: 2016-11-11
• 公開（公告）號: CN108073097B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 景余祥
• 申請（專利權）人: 昆山艾派精密工業有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 昆山四方專利事務所(普通合伙) 32212
• 代理人: 盛建德;張小培

1.一種工業機器人的圖像處理裝置，包括信號觸發單元(1)、圖像處理單元(2)和CCD圖像傳感器(3)，其中，所述信號觸發單元(1)能夠發送觸發信號給所述圖像處理單元(2)，所述圖像處理單元(2)能夠接收和處理該觸發信號，并將處理后的觸發信號傳送給所述CCD圖像傳感器(3)；所述CCD圖像傳感器(3)根據觸發信號進行圖像數據采集，并還將采集到的圖像數據傳送給所述圖像處理單元(2)；所述圖像處理單元(2)對接收到的圖像數據進行處理、計算，得到加工工件的位置坐標及角度信息，同時，所述圖像處理單元(2)還通過PCIe總線將所得加工工件的位置坐標及角度信息傳送給工業計算機主板(4)；其特征在于：所述圖像處理單元(2)主要集成有觸發信號接口(20)、Cameralink接口(21)、現場可編程門陣列(22)、數字信號處理器(23)和圖像樣本模型(24)，所述觸發信號接口(20)、Cameralink接口(21)和數字信號處理器(23)皆分別與所述現場可編程門陣列(22)雙向連接，所述圖像樣本模型(24)與所述數字信號處理器(23)電連接；其中，所述信號觸發單元(1)通過所述觸發信號接口(20)電性連接于所述現場可編程門陣列(22)，所述現場可編程門陣列(22)能夠接收和處理所述信號觸發單元(1)傳送過來的觸發信號，并還將處理后的觸發信號傳送給所述CCD圖像傳感器(3)；所述CCD圖像傳感器(3)通過所述Cameralink接口(21)將其采集到的圖像數據傳送給所述現場可編程門陣列(22)，所述現場可編程門陣列(22)能夠接收該圖像數據，并協同所述數字信號處理器(23)及圖像樣本模型(24)一起對該圖像數據進行處理、比較、計算，得到加工工件的位置坐標及角度信息，同時，所述現場可編程門陣列(22)還通過PCIe總線將所得加工工件的位置坐標及角度信息傳送給所述工業計算機主板(4)；

實現所述現場可編程門陣列(22)能夠接收和處理所述信號觸發單元(1)傳送過來的觸發信號，并還將處理后的觸發信號傳送給所述CCD圖像傳感器(3)的具體結構為：所述現場可編程門陣列(22)集成有一與所述觸發信號接口(20)雙向連接的觸發信號選擇模塊(220)、一與所述觸發信號選擇模塊(220)電連接的邏輯處理及脈寬調制模塊(221)、以及一電連接于所述邏輯處理及脈寬調制模塊(221)與所述CCD圖像傳感器(3)之間的觸發脈沖輸出模塊(222)，其中，所述觸發信號選擇模塊(220)通過所述觸發信號接口(20)能夠接收所述信號觸發單元(1)傳送過來的觸發信號，并對該觸發信號進行配置選擇后傳送給所述邏輯處理及脈寬調制模塊(221)，所述邏輯處理及脈寬調制模塊(221)對接收到的觸發信號進行邏輯和脈寬調制處理，得到使所述CCD圖像傳感器(3)有效觸發的脈沖信號，所述觸發脈沖輸出模塊(222)接收到該脈沖信號后傳送給所述CCD圖像傳感器(3)；

實現所述現場可編程門陣列(22)能夠接收該圖像數據，并協同所述數字信號處理器(23)及圖像樣本模型(24)一起對該圖像數據進行處理、比較、計算，得到加工工件的位置坐標及角度信息的具體結構為：所述現場可編程門陣列(22)還集成有圖像數據協議轉換模塊(223)、濾波處理模塊(224)、特征圖像篩選模塊(225)、特征圖像存儲模塊(226)和計算數據存儲模塊(227)，其中，所述圖像數據協議轉換模塊(223)、濾波處理模塊(224)、特征圖像篩選模塊(225)和特征圖像存儲模塊(226)依次連接，所述圖像數據協議轉換模塊(223)通過所述Cameralink接口(21)能夠接收所述CCD圖像傳感器(3)傳送過來的圖像數據，并將該圖像數據轉換成圖像特征值數據；所述濾波處理模塊(224)和特征圖像篩選模塊(225)依次對該圖像特征值數據進行濾波平滑處理和特征篩選處理后，得到特征圖像數據包并存儲于所述特征圖像存儲模塊(226)中；

所述數字信號處理器(23)能夠獲取所述特征圖像存儲模塊(226)中的特征圖像數據包，并協同所述圖像樣本模型(24)一起對該特征圖像數據包進行比較和計算，得到圖像坐標及角度數據并存儲于所述計算數據存儲模塊(227)中；具體實現結構為：所述數字信號處理器(23)主要集成有特征圖像處理模塊(230)和特征圖像計算模塊(231)，所述特征圖像處理模塊(230)電連接于所述特征圖像存儲模塊(226)，以獲取所述特征圖像存儲模塊(226)中的特征圖像數據包；所述特征圖像計算模塊(231)電連接于所述特征圖像處理模塊(230)與所述計算數據存儲模塊(227)之間，以對該特征圖像數據包進行計算；所述圖像樣本模型(24)電連接于所述特征圖像計算模塊(231)；

另外，所述計算數據存儲模塊(227)還通過所述PCIe總線連接于所述工業計算機主板(4)。