[發明專利]一種雙目的零件識別方法和裝置及使用該裝置的生產線

有效

• 申請號: 201811071774.8
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109186457B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 薛連凱
• 申請（專利權）人: 天津瑪特檢測設備有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/26
• 代理公司: 天津合正知識產權代理有限公司 12229
• 代理人: 郭樂

1.一種雙目的零件識別方法，其特征在于：包括

S10對零件進行標記，將每個零件的標記點和待加工點預存到數據庫中，并將兩種點在三維坐標系中定位，得到標記點標準位置坐標和待加工點標準位置坐標，將同一零件的標記點連接線段并計算線段長度，組成該零件的線段數據集合；

S20通過雙目攝像頭的第一感光元件和第二感光元件獲取零件的第一圖像和第二圖像，識別并獲取零件的三維輪廓信息和標記點的實際位置坐標；

S30將標記點在坐標中連接為向量,并計算每一段向量的長度，與數據庫中預存的各個零件的線段數據集合中線段的長度匹配，獲得線段長度相等比例最大的預存零件信息，則判定該預存零件與該待加工零件為同一零件，判斷零件種類；

S40根據所獲得的實際位置坐標，選取同一標記點延伸出的兩條線段，得到向量和根據預存的零件標記點標準位置坐標，選取同一標記點延伸出的兩條線段，得到向量和其中D點為雙目識別系統通過A點經過計算得到的零件實際標記點，E點為雙目識別系統通過B點經過計算得到的零件實際標記點，F點為雙目識別系統通過C點經過計算得到的零件實際標記點；經過公式計算得出：A、B、C所在平面的方程和該平面的法向量和D、E、F所在平面的方程和該平面的法向量根據兩向量夾角公式，計算得出與夾角為α，通過連接相對應的標記點的實際位置坐標和標準位置坐標得到每個標記點的偏移方向通過將ABC所在平面和DEF所在平面聯立方程組，得出兩平面在三維坐標中的交線L，選取交線上任一點P_L(x_L、y_L、z_L)與標記點的實際坐標連線并延伸至零件的輪廓處并得到輪廓上的點坐標P_標(x_標、y_標、z_標)，根據相似三角形原理得公式：通過公式計算得出根據向量長度公式推導得到P_實坐標，即零件實際輪廓上的點的坐標，重復上述計算，從而得出零件的偏移角度和零件的實際姿態。

2.根據權利要求1所述的一種雙目的零件識別方法，其特征在于：所述識別到零件的偏移角度和實際姿態之后，還包括將該零件的待加工點位置坐標根據零件偏移角度和姿態進行調整，獲得該零件待加工位置點的實際坐標。

3.根據權利要求1所述的一種雙目的零件識別方法，其特征在于：在通過雙目攝像頭獲取第一圖像和第二圖像之前，還包括用能感應零件到位的裝置控制雙目攝像頭的啟閉。

4.根據權利要求3所述的一種雙目的零件識別方法，其特征在于：所述感應零件到位的裝置為光柵。

5.一種應用于權利要求1-4任一項所述方法的雙目的零件識別裝置，其特征在于：包括

預處理模塊，對零件進行標記，將每個零件的標記點和待加工點預存到數據庫中，并將兩種點在三維坐標系中定位，得到標記點標準位置坐標和待加工點標準位置坐標；

圖像獲取模塊，用于通過雙目攝像頭的第一感光元件和第二感光元件獲取零件的第一圖像和第二圖像，識別并獲取零件的三維輪廓信息和標記點的實際位置坐標；

線段建立模塊，用于根據第一圖像和第二圖像中的標記點與數據庫中的標記點對比匹配，判斷零件種類；

姿態計算模塊，用于根據標記點的實際位置坐標和標準位置坐標，計算得出零件的偏移角度和零件的實際姿態。

6.根據權利要求5所述的一種雙目的零件識別裝置，其特征在于：該裝置還包括啟動模塊，用于控制圖像獲取模塊開始工作。

7.根據權利要求5所述的一種雙目的零件識別裝置，其特征在于：該裝置還包括待加工點位計算模塊，在零件通過雙目攝像頭獲取第一圖像和第二圖像之前，還包括用能感應零件到位的裝置控制雙目攝像頭的啟閉。

8.一種生產線，包括權利要求5-7任一項所述的零件識別裝置，其特征在于：包括雙目攝像頭(3)和依次設置的第一傳送帶(1)和第二傳送帶(2)，所述第一傳送帶(1)和第二傳送帶(2)之間設有機械手(4)和凸焊機(5)，所述雙目攝像頭(3)設于第一傳送帶上方。

9.根據權利要求8所述的一種生產線，其特征在于：該生產線還包括控制雙目攝像頭啟閉的光柵，所述光柵的光幕分設于第一傳送帶的兩側，且位于雙目攝像頭的前方。