[發明專利]一種平雕雕刻機及其視覺識別方法

在審

• 申請號: 201710054904.6
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106881983A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 米保良;崔傳輝;張超;王健
• 申請（專利權）人: 聊城大學東昌學院
• 主分類號: B44B3/00
• 分類號: B44B3/00;B44B3/06
• 代理公司: 濟南舜昊專利代理事務所(特殊普通合伙)37249
• 代理人: 侯緒軍

1.一種平雕雕刻機，包括底座、立柱I以及工作臺，所述的立柱I和工作臺安裝于底座上；其特征在于：該雕刻機還包括X向進給單元、Z向進給單元以及Y向進給單元，X向進給單元設置于立柱I上，Z向進給單元設置于X向進給單元上，Y向進給單元設置于底座上；Z向進給單元上還設置有視覺識別單元。

2.根據權利要求1所述的一種平雕雕刻機，其特征在于：所述的視覺識別單元為視覺識別攝像頭。

3.根據權利要求1所述的一種平雕雕刻機，其特征在于：所述的X向進給單元包括X向進給驅動電機，X向進給驅動電機連接有X向絲桿螺母機構，X向絲桿螺母機構連接有X向工作板，X向工作板上設置有X向滑塊，所述X向滑塊與設置在立柱I上的X向滑軌配合；X向工作板連接所述的Z向進給單元。

4.根據權利要求1或2所述的一種平雕雕刻機，其特征在于：所述的Z向進給單元包括立柱II，立柱II上設置有Z向進給驅動電機，Z向進給驅動電機通過Z向絲桿螺母機構連接有Z向工作板，Z向工作板上設置的Z向滑塊與立柱II上設置的Z向滑軌相配合； Z向絲桿螺母機構通過聯軸器連接Z向進給驅動電機；Z向工作板上設置有機頭，機頭上固定設置有鉸鏈和主軸驅動電機，所述的視覺識別單元設置于鉸鏈上，主軸驅動電機的輸出軸連接有刀具。

5.根據權利要求3所述的一種平雕雕刻機，其特征在于：所述的Y向進給單元包括設置于底座上的Y向滑軌，以及與所述Y向滑軌相配合的Y向滑塊，所述的Y向滑塊上設置工作臺。

6.一種平雕雕刻機的視覺識別方法，包括以下步驟：步驟1）：視覺識別單元采集機頭最底部至工件切入表面的距離；步驟2）：攝像頭采用黑白攝像頭，獲取的圖像存儲為8位256階的灰度圖，刀具的顏色與主軸底部、工件及刀具周邊的背景色有明顯的區分，本實施類中刀具的顏色為銀白色，主軸底部、工件及刀具周邊背景色選擇為黑色或灰色，通過手動調節攝像頭獲取的圖像的中心位置位于刀具上，從而獲取刀具在攝像頭獲取圖像中的顏色值；步驟3）：步驟2）獲取的8位256階的灰度圖由二維像素點構成，每個像素的顏色由顏色值確定，所用的存儲結構為正整形的二位數組。

7.根據權利要求6所述的一種平雕雕刻機的視覺識別方法，其特征在于：所述的步驟3）中，攝像頭視場的大小為800*600，所用的二維數組為A[800][600],每個數組單元中存放的值為0-255，首先初始H=400、L=300，讀取視場中心,點A[H][L]的顏色值Y，然后讀取像素點A[H][L-1]的顏色值Y0，如Y0-Y的絕對值小于預設閾值＆，繼續向左讀取A[H][L-2]取顏色值，直至讀取的顏色值Y0-Y的絕對值大于＆時停止向左讀取，記錄當前像素點的列坐標L0；讀取像素點A[H][L+1]的顏色值Y0，如Y0-Y的絕對值小于＆，繼續向右讀取A[H][L+2]顏色值，直至讀取的顏色值Y0-Y的絕對值大于＆時停止向右讀取，記錄當前像素點的列坐標L1，若L1-L0大于5此行有有效行；運用同樣的搜尋方法向上判斷A[H+1]是否為有效行，如有效依次上相搜尋，出現無效行時停止搜尋，記錄最大有效行的行號H1；向下判斷A[H-1]是否為有效行，如有效依次下相搜尋，出現無效行時停止搜尋，記錄最小有效行的行號H0；H1-H0+1即為刀具在視場垂直方向所占的像素行數。

8.根據權利要求7所述的一種平雕雕刻機的視覺識別方法，其特征在于：所述的預設閾值＆為20。