[發明專利]一種基于單目視覺的十字滑臺自動校準系統

在審

• 申請號: 201810365792.0
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN109002008A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 賈峰;曹巖;劉長柱;董云蒙
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: G05B19/404
• 分類號: G05B19/404
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

本發明公開了一種基于單目視覺的十字滑臺自動校準系統，包括十字滑臺機構、單目視覺單元、圖像采集卡、運動控制裝置,所述十字滑臺機構安裝在底座上，由滾珠絲杠螺母帶動滑塊和工作平臺在導軌上運動，工作平臺在X、Y方向均可直線運動；所述單目視覺單元，固定在十字滑臺機構上方，攝取目標刀具圖像以及信號的轉換、傳輸、將光信號轉化成電信號存入圖像采集卡緩沖區；所述圖像采集卡，用于將相機傳輸的模擬或數字信號轉換成一定格式的圖像數字信號，經過高速PCI總線將采集圖像數字信號傳輸到計算機。本發明能夠提高十字滑臺自動校準精度，具有操作方便，省時省力的優點，可用于解決目前十字滑臺自動校準的技術難題。

技術領域

本發明涉及于單目視覺、目標識別及目標定位領域，具體涉及一種基于單目視覺的十字滑臺自動校準系統。

背景技術

在自動化加工、自動裝配、分揀等領域，基于機器視覺的伺服控制是近年來研究的熱點。對于自動化生產線上的機器來說，為了完成一定的動作，比如，“抓取—放置”，其前提是先對被測目標的快速識別定位。自動識別的技術有多種，包括移動機器人導航定位系統、無人機偵察系統、裝配機器人定位系統等。其中視覺以其非接觸、采樣周期短、柔性和智能化等優點迅速得到了廣泛的應用。對十字滑臺引入視覺裝置具有重要意義，可以模仿人類眼睛來感知外部工作環境，從工作環境中識別目標，從而獲取信息。通過步進電機控制十字滑臺快速移動定位該被測目標，比激光定位、雷達定位更準確。應用視覺解決零件自動識別、定位等問題，需要對被測目標進行圖像處理，特征提取，建立識別算法，確定目標物體位置。

雙目視覺定位理論上能夠精確定位目標，但是在現實應用中，雙目視覺定位還處于起步階段。立體匹配作為雙目視覺的核心，無論從理論上還是從技術上都存在不足，計算繁瑣、速度低下。然而單目視覺模型構造簡單，避免了視覺數據融合，具有實時檢測特點。本發明是基于單目視覺的十字滑臺自動校準裝置。把單目視覺技術和十字滑臺機構相結合，利用單目視覺技術獲取被測目標和周圍環境的信息。在機器視覺中利用數字圖像處理，根據成像平面坐標系與攝像機之間的坐標轉換算法，可以定位出目標物相對于攝像機坐標位置。從而識別被測目標，對被測目標快速定位，實現十字滑臺的自動校準整個過程。

發明內容

本發明的目的就是提供一種基于單目視覺的十字滑臺自動校準系統，以解決上述背景技術中提出的從工作環境中識別目標，從而獲取信息。對被測目標進行圖像處理，特征提取，建立識別算法，確定目標物體位置，通過步進電機控制十字滑臺快速移動定位問題，提高對被測目標的快速定位實現十字滑臺的自動校準。

為實現上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于單目視覺的十字滑臺自動校準系統，包括十字滑臺機構、單目視覺單元、圖像采集卡、運動控制裝置,所述十字滑臺機構安裝在底座上，由滾珠絲杠螺母帶動滑塊和工作平臺在導軌上運動，工作平臺在X、Y方向均可直線運動；所述單目視覺單元，固定在十字滑臺機構上方，攝取目標刀具圖像以及信號的轉換、傳輸、將光信號轉化成電信號存入圖像采集卡緩沖區；所述圖像采集卡，用于將相機傳輸的模擬或數字信號轉換成一定格式的圖像數字信號，經過高速PCI總線將采集圖像數字信號傳輸到計算機；所述運動控制裝置，用于將計算機處理的信號輸入給系統運動控制器，控制器給電機驅動器發送控制指令，電機驅動器根據控制指令給步進電機發送脈沖指令驅動十字滑臺按照期望的軌跡運動，完成自動校準整個過程。

優選的，所述十字滑臺機構包括導軌座、移動滑塊、工作平臺、步進電動機、滾珠絲杠螺母副和光柵尺；所述步進電動機為執行元件，驅動滾珠絲杠；所述滾珠絲杠螺母帶動滑塊和工作平臺在導軌上運動，實現工作平臺在X、Y方向的直線運動；所述光柵尺用于單目視覺單元在滾動導軌移動時，產生的信號經過處理后傳輸到計算機。

優選的，所述十字滑臺機構還包括聯軸器、限位開關；所述聯軸器為蓮花彈性聯軸器，于連接步進電機軸和滾珠絲杠；所述限位開關安裝在底座上限制十字滑臺的移動極限位置。