[發明專利]一種煙梗包視覺識別系統及方法

在審

• 申請號: 202110336588.8
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN112896924A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 孟瑾;崔建華;錢亞紅;石懷忠;王偉;朱丹;周旭東;劉丹丹;趙鵬;楊清濤;翟紅坤;邱竹恒
• 申請（專利權）人: 河南中煙工業有限責任公司
• 主分類號: B65G15/30
• 分類號: B65G15/30;B65G43/08;B65G35/00;B65G61/00;B65G47/90;G06K9/32
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 王立民;曾晨

1.一種煙梗包視覺識別系統，其特征在于，包括移動橫梁組件、第一視覺相機、第二視覺相機、防塵機構及控制器；

所述移動橫梁組件設置于煙梗智能上料系統的上方，所述防塵機構安裝于移動橫梁組件上，所述第一視覺相機安裝于防塵機構范圍內的所述移動橫梁組件上；

所述第二視覺相機安裝于煙梗輸送機上方的上料防塵機構中；

所述第一視覺相機與所述第二視覺相機均與控制器電信號連接。

2.根據權利要求1所述的煙梗包視覺識別系統，其特征在于，所述移動橫梁組件包括支撐梁、導軌、導軌滑塊、齒條、第一連接塊、電機安裝板、電機及齒輪；

所述支撐梁架設于煙梗上料工位上方，所述導軌及所述齒條均固定安裝于所述支撐梁上，所述導軌滑塊滑動設置于所述導軌上，所述第一連接塊安裝于所述導軌滑塊上，所述電機安裝板固定安裝于所述第一連接塊上，所述電機安裝于所述電機安裝板上，所述齒輪安裝于電機的輸出軸上，所述齒輪與所述齒條配合，在所述第一連接塊上安裝防塵機構。

3.根據權利要求1所述的煙梗包視覺識別系統，其特征在于，所述上料防塵機構包括漏斗、氣缸、兩個密封翻板、第二連接塊及轉軸；

所述漏斗安裝在煙梗輸送機上方，在所述漏斗兩個正對面的側方安裝氣缸，兩個密封翻板與漏斗的兩個邊縫通過鉸鏈連接，第二連接塊固定安裝在密封翻板側方，第二連接塊與氣缸活動軸通過轉軸連接。

4.一種煙梗包視覺識別方法，利用上述權利要求1至3中任一項的煙梗包視覺識別系統，其特征在于，包括以下步驟：

S1、運輸車停靠在固定位置，傳感器檢測到運輸車信號并傳輸給第一視覺相機；

S2、第一視覺相機移動到指定位置采集運輸車上煙梗種類編號信息及運輸車上煙梗包信息，控制器通過視覺算法確定煙梗包抓取順序，并將煙梗包抓取順序信息傳輸給雙軸桁架機器人；

S3、雙軸桁架機器人運動軸一根據給定的煙梗包抓取順序在取包稱重后擺放至指定區域；

S4、雙軸桁架機器人運動軸二根據煙梗包擺放區域信息移動到對應位置抓取煙梗包；

S5、在步驟S4雙軸桁架機器人運動軸二抓取煙梗包后，再移動至煙梗輸送機的上料防塵機構上方進行破包、抖動卸料；

S6、雙軸桁架機器人在抖動卸料后，執行空煙梗包處理動作；

S7、重復執行步驟S1至S6，進行生產。

5.根據權利要求4所述的煙梗包視覺識別方法，其特征在于，第一視覺相機實現運輸車上煙梗種類編號信息的方法是，設定不同標識分別代表不同種類的煙梗，并使得標識與某一煙梗種類一一對應，運輸車依靠固定位置觸發信號，第一視覺相機移動至運輸車上方，第一視覺相機拍攝獲取視覺圖片，并根據視覺圖片識別標識判斷煙梗種類。

6.根據權利要求5所述的煙梗包視覺識別方法，其特征在于，根據福山覺圖片識別標識的方法，包括以下步驟：

1)若視覺圖片有變形，需要進行視覺圖形矯正、轉正處理；

2)對沒有變形的視覺圖片或經過矯正、轉正處理的視覺圖片，使用固定的閾值或自動選擇的閾值進行閾值分割、動態閾值分割以及提取視覺圖片中連通區域進行標識分割，使得單個標識對應一個區域；

3)使用形態學方法將同一個標識分離的部分連接起來，為視覺圖片中每個預期的標識定義一個單獨的感興趣區域，標識的感興趣區域必須將需要分離的單個標識包含在內；

4)提取標識特征，使用halcon預設點陣分類器進行標識識別；根據所識別的標識判斷該煙梗種類。

7.根據權利要求4所述的煙梗包視覺識別方法，其特征在于，確定煙梗包抓取順序的方法，包括以下步驟：

21)在運輸車停靠位置設置絕對坐標系；

22)根據視覺圖片判斷每個煙梗包的坐標點以及相互堆壓關系，第一優先抓取的煙梗包處于最上層；

23)在最上層的多個煙梗包檢測其外形尺寸、傾斜角度以及距離夾爪的距離，外形尺寸大的煙梗包第二優先抓取，距離夾爪近的煙梗包第三優先抓取，傾斜角度較小的煙梗包第四優先抓取。