[發(fā)明專利]一種鞋底的信息采集方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910032679.5
• 申請(qǐng)日: 2019-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN109916308B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張鵬中;王華龍;張璐;張美杰;魏登明;石智偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山市南海區(qū)廣工大數(shù)控裝備協(xié)同創(chuàng)新研究院;廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/02
• 分類號(hào): G01B11/02;G06K7/14;G06T17/00;G06F16/21
• 代理公司: 佛山市禾才知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44379
• 代理人: 資凱亮;劉羽波

1.一種鞋底的信息采集方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)啟動(dòng)PLC控制系統(tǒng)，使流水線平臺(tái)工作，向上位機(jī)系統(tǒng)間歇傳送鞋底；初始化上位機(jī)系統(tǒng)，上位機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)二維相機(jī)、三維傳感器和三維相機(jī)，并為圖像采集設(shè)置好參數(shù)；

(2)上位機(jī)系統(tǒng)不斷檢測(cè)PLC控制系統(tǒng)中對(duì)流水線平臺(tái)的控制參數(shù)，直至流水線平臺(tái)停止運(yùn)行，流水線平臺(tái)上的鞋底傳送到了數(shù)據(jù)拍攝區(qū)域；

(3)第一只鞋底進(jìn)入二維相機(jī)的數(shù)據(jù)拍攝區(qū)域，二維相機(jī)對(duì)第一只鞋底進(jìn)行圖像拍攝，識(shí)別第一只鞋底的二維碼或字符；

(4)上位機(jī)系統(tǒng)向PLC控制系統(tǒng)發(fā)送信號(hào)，使流水線平臺(tái)繼續(xù)將第一只鞋底傳至三維傳感器的掃描區(qū)域后停止；第一只鞋底到達(dá)三維傳感器的掃描區(qū)域，三維相機(jī)對(duì)第一只鞋底進(jìn)行掃描并且對(duì)其鞋中底進(jìn)行尺寸的測(cè)量，獲得第一只鞋底的尺寸信息；此時(shí)，第二只鞋底已傳送到了二維相機(jī)的數(shù)據(jù)拍攝區(qū)域，二維相機(jī)對(duì)第二只鞋底進(jìn)行圖像拍攝，獲取第二只鞋底的二維碼或字符；第二只鞋底再進(jìn)入三維傳感器的掃描區(qū)域，三維相機(jī)對(duì)其鞋中底進(jìn)行尺寸測(cè)量，獲得第二只鞋底的尺寸信息；并不斷重復(fù)上述循環(huán)步驟(2)～(4)；

所述步驟(4)中，三維相機(jī)對(duì)鞋底掃描完成后，獲得點(diǎn)云數(shù)據(jù)和三維模型；上位機(jī)系統(tǒng)里的尺寸測(cè)量模塊開始對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑去除噪點(diǎn)并求取點(diǎn)云的法線方向，并根據(jù)三維模型創(chuàng)建掃描模版；掃描模板用于后續(xù)掃描后定位匹配，以獲取當(dāng)前三維模型的位姿；

上位機(jī)系統(tǒng)的尺寸測(cè)量模塊創(chuàng)建掃描模版后，創(chuàng)建基元平面，并調(diào)節(jié)基元平面位置使其與鞋中底三維模型的中部相交，提取鞋底側(cè)邊的中部交線，經(jīng)圖像處理后，提取腳掌翹起部分的交線，將腳跟部分與腳掌部分用直線連接，計(jì)算鞋底的長(zhǎng)度；

尺寸測(cè)量模塊創(chuàng)建掃描模版后，提取鞋中底深度圖，然后對(duì)深度圖進(jìn)行處理，剔除連皮干擾和二值化；通過深度圖最小外接矩形的寬測(cè)量得到腳掌的寬度；通過掃描模版匹配定位到腳跟區(qū)域，然后通過測(cè)量腳跟區(qū)域的邊緣得到腳跟的寬度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鞋底的信息采集方法，其特征在于，當(dāng)流水線平臺(tái)的鞋底到達(dá)數(shù)據(jù)拍攝區(qū)域時(shí)，二維相機(jī)開始拍攝鞋底至少3張圖像，然后對(duì)拍攝圖像進(jìn)行圖像處理；二維相機(jī)利用光度立體法提取數(shù)據(jù)拍攝區(qū)域的梯度向量場(chǎng)并分割出深度方向上的梯度向量場(chǎng)，并進(jìn)行形態(tài)學(xué)處理去除干擾或修補(bǔ)二維碼的區(qū)域或字符的區(qū)域，二值化并識(shí)別出二維碼或字符。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鞋底的信息采集方法，其特征在于，當(dāng)二維相機(jī)對(duì)二維碼或字符掃描后有結(jié)果輸出，且識(shí)別結(jié)果沒有亂碼，則將輸出結(jié)果上傳到匹配數(shù)據(jù)庫中；如果有部分亂碼，二維相機(jī)則修正部分亂碼后，再將輸出結(jié)果上傳到匹配數(shù)據(jù)庫中；

如果二維相機(jī)對(duì)二維碼或字符掃描后沒有結(jié)果輸出，則二維相機(jī)進(jìn)行識(shí)別程序，通過二值化之后的二維碼或字符利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法進(jìn)行訓(xùn)練和識(shí)別；

識(shí)別之后將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到匹配數(shù)據(jù)庫以供后續(xù)鞋底匹配識(shí)別。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鞋底的信息采集方法，其特征在于，獲得三維模型后，將三維模型上傳至三維模型數(shù)據(jù)庫；

獲得掃描模版后，將掃描模版上傳至掃描模版數(shù)據(jù)庫；

測(cè)量出鞋底各尺寸后，將鞋底各尺寸上傳至尺寸數(shù)據(jù)庫。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鞋底的信息采集方法，其特征在于，所述步驟(4)中，二維相機(jī)能將二維碼或字符掃描得模號(hào)，首先根據(jù)鞋中底尺寸和鞋底模號(hào)建立起以模號(hào)和碼數(shù)所對(duì)應(yīng)的鞋底各尺寸標(biāo)準(zhǔn)值數(shù)據(jù)表，并進(jìn)行在線尺寸比較；

如果在線所測(cè)得的鞋底各尺寸超出了誤差所允許的范圍則為不合格，否則為合格。

6.根據(jù)權(quán)利要求1～5任意一項(xiàng)所述的一種鞋底的信息采集方法，其特征在于，所述步驟(1)中，啟動(dòng)PLC控制系統(tǒng)前，需要進(jìn)行用戶登錄，只有登錄成功才能運(yùn)行本系統(tǒng)。