[發(fā)明專利]一種H型鋼切割路徑的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011299843.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112381888A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周青泉;李勃波;郁苗成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海方菱計(jì)算機(jī)軟件有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/80
• 分類號(hào): G06T7/80;G06T7/60;G06T7/73;G05B19/404
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 陳斐

1.一種H型鋼切割路徑的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，其特征在于：所述動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法包括如下步驟：

步驟1：相機(jī)內(nèi)參標(biāo)定，標(biāo)定出相機(jī)的內(nèi)參矩陣；

步驟2：光平面標(biāo)定，計(jì)算出激光線垂直方向的光平面方程；

步驟3：機(jī)床標(biāo)定，建立相機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)械坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換矩陣；

步驟4：中心線提取，提取激光線上的“中心線”；

步驟5：H型鋼關(guān)鍵部位測(cè)量，提取“中心線”上的目標(biāo)點(diǎn)集，并對(duì)其進(jìn)行測(cè)量；

步驟6：切割路徑動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，切割系統(tǒng)根據(jù)上述測(cè)量結(jié)果對(duì)切割路徑進(jìn)行補(bǔ)償校正。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種H型鋼切割路徑的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，其特征在于：所述步驟1中，相機(jī)的內(nèi)參矩陣的標(biāo)定方法包括如下步驟：

（1）將一塊標(biāo)定板放置在相機(jī)視野內(nèi)，調(diào)整曝光和焦距使得成像清晰；

（2）調(diào)整標(biāo)定板角度，進(jìn)行拍照并存儲(chǔ)，一共取不少于12張圖片；

（3）利用上述圖片和張正友標(biāo)定法計(jì)算出相機(jī)的內(nèi)參矩陣和畸變系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種H型鋼切割路徑的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，其特征在于：所述步驟2中的激光線垂直方向的光平面方程的計(jì)算包括如下步驟：

步驟（1）：將棋盤(pán)格標(biāo)定板放置在激光線下，調(diào)整曝光至可以清楚地拍攝出標(biāo)定板，先關(guān)閉激光器，然后進(jìn)行拍照并保存該圖片；

步驟（2）：保持標(biāo)定板位置不動(dòng)，打開(kāi)激光器，調(diào)整曝光至背景“黑暗”，只留一條清晰的激光線在圖片上，然后進(jìn)行拍照并保存該圖片；

步驟（3）：調(diào)整標(biāo)定板在激光線垂直方向的位置，重復(fù)步驟（1）和步驟（1），一共記錄12組照片，每組照片分別為一張有激光線一張無(wú)激光線；

步驟（4）：對(duì)每組照片做以下處理，先對(duì)無(wú)激光線的照片進(jìn)行角點(diǎn)直線擬合，再對(duì)有激光線的照片進(jìn)行直線擬合，最后求出若干條“角點(diǎn)線”和一條“激光線”的交點(diǎn)在相機(jī)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)點(diǎn)集，對(duì)12組照片進(jìn)行相同處理，坐標(biāo)點(diǎn)存放在一個(gè)點(diǎn)集中，采用奇異值分解算法對(duì)點(diǎn)集進(jìn)行擬合求解其平面方程，即激光線所在平面的方程。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種H型鋼切割路徑的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，其特征在于：步驟3：相機(jī)坐標(biāo)系到機(jī)械坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣的計(jì)算方法如下：

（1）在機(jī)械坐標(biāo)系下取不少于3個(gè)點(diǎn)，計(jì)算其在機(jī)械坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；

（2）拍照，計(jì)算步驟一所述的點(diǎn)在像素坐標(biāo)系下的坐標(biāo)；

（3）使用步驟一和步驟二的點(diǎn)集，利用pnp算法計(jì)算出相機(jī)坐標(biāo)系到機(jī)械坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換矩陣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種H型鋼切割路徑的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，其特征在于：所述步驟4的中心線提取方法包括如下步驟：

（1）對(duì)包含激光線的圖片進(jìn)行均值濾波；

（2）按列對(duì)圖像進(jìn)行遍歷，對(duì)于每列又按照“灰度重心法”進(jìn)行像素提取；

（3）將每列提取的像素進(jìn)行保存，完成激光線上的“中心線”提取任務(wù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種H型鋼切割路徑的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，其特征在于：所述步驟5的測(cè)量步驟包括：

（1）根據(jù)高度范圍對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行分割，去除背景；

（2）使用形態(tài)學(xué)濾波算法去除噪點(diǎn)；

（3）對(duì)目標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種H型鋼切割路徑的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償方法，其特征在于：步驟6中補(bǔ)償校正步驟包括：

（1）調(diào)用視覺(jué)API，獲取H型鋼的輪廓信息和重要部位的尺寸信息；

（2）根據(jù)視覺(jué)檢測(cè)結(jié)果對(duì)切割路徑進(jìn)行補(bǔ)償校正。