[發明專利]一種基于3D視覺鞋底涂膠路徑規劃方法和裝置

有效

• 申請號: 202010173127.9
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111035115B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 吳海軍;時嶺;楊靜
• 申請（專利權）人: 杭州藍芯科技有限公司
• 主分類號: A43D25/18
• 分類號: A43D25/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 應孔月

本發明公開了一種基于3D視覺鞋底涂膠路徑規劃方法和裝置，包括：通過3D相機獲取鞋底點云數據；計算所述鞋底點云數據中各點法矢特征，根據高斯球映射原理，提取滿足預定法矢特征的點云數據，作為鞋底涂膠輪廓局內點；根據所述鞋底涂膠輪廓局內點，獲取鞋底涂膠輪廓曲線離散點集；對所述鞋底涂膠輪廓曲線離散點集進行細化光滑；對細化光滑處理后的鞋底涂膠輪廓曲線離散點集按就近原則編號；編號后，對鞋底涂膠輪廓曲線離散點集進行曲線擬合，并自適應離散，獲得輪廓離散點；根據輪廓離散點，計算涂膠路徑。本發明所提出的高斯球映射原理求鞋底涂膠輪廓線局內點，可以減少無用數據，快速準確定位鞋底涂膠輪廓線所在區域，提高算法速度以及保障精度。

技術領域

本發明涉及鞋底涂膠技術領域，尤其涉及一種基于3D視覺鞋底涂膠路徑規劃方法和裝置。

背景技術

現階段制鞋業市場巨大，正在往品質型和效益型轉變。其中鞋底涂膠工藝是制鞋工藝中耗時的關鍵工序，該工序存在生產效率低、涂膠質量、工作環境惡劣等一系列問題間接提高生產成本。因此實現涂膠工藝自動化是制鞋業現實必要需求。目前多數涂膠工藝都是使用特定外形的鞋機完成；或者由人工“示教”生成特定鞋底涂膠軌跡，保存于存儲器，然后從存儲器中取出數據，并執行；或對涂膠件建模，用CAD模型噴涂等方法，過程繁瑣，操作復雜，軌跡提取耗時長，甚至需要專業人士介入，不適用于多規格鞋底涂膠。

專利公布號為CN107808415A的專利申請，該發明公開了一種利用3D激光傳感器采集鞋底點云數據，并降維映射到二維深度圖像，處理得到鞋底邊緣軌跡曲線，利用偏置算法與曲線擬合獲得涂膠噴槍軌跡曲線。鞋跟或鞋周圍有較大延伸時，對于鞋底邊緣軌跡的提取有較大的影響，通用性較差；同時 3D激光傳感器采集鞋底信息是通過掃描方式實現，相較于3D視覺所得點云具有無序性、稀疏性，信息量有限以及采集速度慢等劣勢，極大影響自動化涂膠效率。

專利公布號為CN201910376398.1的專利申請，該發明提供了一種利用三維激光傳感器采集鞋底信息，根據鞋底點云創建鞋底空間模型，根據所述的空間模型提取鞋底外輪廓，進而提取涂膠輪廓生成涂膠軌跡。缺點是過程繁瑣，在鞋底點云空間模型的建立，耗時大，空間模型質量的優劣直接影響涂膠軌跡的質量，穩定性較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于3D視覺鞋底涂膠路徑規劃方法和裝置，用以解決相關技術中存在的低效、適應性差、自動化集成性能低等問題。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案如下：

第一方面，根據本發明的實施例，提供一種基于3D視覺鞋底涂膠路徑規劃方法，包括：

通過3D相機獲取鞋底點云數據；

計算所述鞋底點云數據中各點法矢特征，根據高斯球映射原理，提取滿足預定法矢特征的點云數據，作為鞋底涂膠輪廓局內點；

根據所述鞋底涂膠輪廓局內點，獲取鞋底涂膠輪廓曲線離散點集；

對所述鞋底涂膠輪廓曲線離散點集進行細化光滑；

對細化光滑處理后的鞋底涂膠輪廓曲線離散點集按就近原則編號；

編號后，對鞋底涂膠輪廓曲線離散點集進行曲線擬合，并自適應離散，獲得輪廓離散點；

根據輪廓離散點，計算涂膠路徑。

進一步地，通過3D相機獲取鞋底點云數據時，鞋底樣本安放形式采用按3D相機與鞋底底面基本垂直原則，兼容無序朝向方式，所述3D相機采用編碼結構光3D相機。

進一步地，通過3D相機獲取鞋底點云數據，包括：

根據相機與鞋底的相對位置進行Z向、X向、Y向的直通濾波，將點云數據縮減到鞋底及其周邊預定范圍內；

利用采樣一致性擬合鞋底平面，并去除得到單一鞋底樣本俯視的點云數據。