[發明專利]基于視覺的激光切割方法及裝置、電子設備、存儲介質

有效

• 申請號: 202110700861.0
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113146073B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 黃虎;周璐
• 申請（專利權）人: 浙江華睿科技股份有限公司
• 主分類號: B23K26/38
• 分類號: B23K26/38;B23K26/70;G06T3/40;G06T7/13;G06T7/181;G06T7/73
• 代理公司: 北京樂知新創知識產權代理事務所(普通合伙) 11734
• 代理人: 江宇

1.一種基于視覺的激光切割方法，其特征在于，所述方法包括：

確定圖像坐標系與標定板坐標系之間的轉換關系，轉換單應性矩陣為H1；通過激光器的深度相機確定待切割產品上所設置標志點的坐標，通過H1將所述標志點的坐標換到所述標定板坐標系下；基于所述標定板坐標系下的所述標志點的坐標確定激光器坐標系相對于所述標定板坐標系的平移量和旋轉角度；

視覺定位所述待切割產品的邊緣切割點的坐標，基于H1將所述邊緣切割點的坐標換到所述標定板坐標系下，通過所述平移量和所述旋轉角度，將所述標定板坐標系下的所述邊緣切割點坐標轉換到所述激光器坐標系下；其中，所述視覺定位所述待切割產品的邊緣切割點的坐標，包括：通過線掃相機確定所述待切割產品的姿態，根據所述姿態確定所述待切割產品的期望直線位置，利用找邊工具在所述期望直線位置處查找每個找邊區域內的邊緣點；根據所查找出的邊緣點擬合直線，將所擬合直線作為所述待切割產品的直邊位置；根據所述的直邊位置，確定所述待切割產品的傾斜角度和位置信息；

基于所述激光器坐標系下的所述邊緣切割點坐標激光切割所述待切割產品的邊緣區域，形成相應產品。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

通過至少一個線掃相機對部分所述待切割產品進行多次拍攝，所拍攝的多張圖像中每兩張具有重疊區域，且至少能拼接出完整的所述待切割產品；所述標定板位于所述重疊區域；

基于H1，將多張圖像從所述圖像坐標系轉換到所述標定板坐標系下，并基于多張圖像中的所述標定板的位置，完成所述待切割產品的拼接；

基于所述平移量和所述旋轉角度，將拼接后的所述待切割產品從所述標定板坐標系標轉換到所述激光器坐標系下。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述視覺定位所述待切割產品的邊緣切割點的坐標，包括：

根據所述待切割產品的直邊的位置及相交情況，確定所述待切割產品的期望曲線邊緣，利用找圓工具在所述期望曲線邊緣查找每個找圓區域內的邊緣點；根據所查找出的邊緣點擬合曲線，將所擬合曲線作為所述待切割產品的曲線邊。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述找邊區域為多個平行間隔設置的矩形區域構成，所述找圓區域為以設定點為圓心，在設定半徑所在位置間隔設置的多個矩形區域構成。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

在基于所述邊緣點擬合直線或曲線時，忽略其中的異常邊緣點；或

根據所述姿態確定所述待切割產品的邊緣是從暗到亮還是從亮到暗，篩除不符合暗、亮分布的邊緣點；或

確定所述找邊區域或所述找圓區域與所述邊緣點之間的連線之間的投影峰值，篩除投影峰值小于設定閾值的邊緣點。

6.一種基于視覺的激光切割裝置，其特征在于，所述裝置包括：

第一確定單元，用于確定圖像坐標系與標定板坐標系之間的轉換關系，轉換單應性矩陣為H1；

轉換單元，用于通過激光器的深度相機確定待切割產品上所設置標志點的坐標，通過H1將所述標志點的坐標換到所述標定板坐標系下；

第二確定單元，用于基于所述標定板坐標系下的所述標志點的坐標確定激光器坐標系相對于所述標定板坐標系的平移量和旋轉角度；

視覺定位單元，用于視覺定位所述待切割產品的邊緣切割點的坐標，基于H1將所述邊緣切割點的坐標換到所述標定板坐標系下，通過所述平移量和所述旋轉角度，將所述標定板坐標系下的所述邊緣切割點坐標轉換到所述激光器坐標系下；其中，所述視覺定位所述待切割產品的邊緣切割點的坐標，包括：通過線掃相機確定所述待切割產品的姿態，根據所述姿態確定所述待切割產品的期望直線位置，利用找邊工具在所述期望直線位置處查找每個找邊區域內的邊緣點；根據所查找出的邊緣點擬合直線，將所擬合直線作為所述待切割產品的直邊位置；根據所述的直邊位置，確定所述待切割產品的傾斜角度和位置信息；

切割單元，用于基于所述激光器坐標系下的所述邊緣切割點坐標激光切割所述待切割產品的邊緣區域，形成相應產品。