CN107912488A - 一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，包括有机架（1）、送盘装置（2）、双目测距组件(3)、自动蛋糕裱花室（4），其特征在于：所述的机架（1）上设有一自动蛋糕裱花室（4），自动蛋糕裱花室（4）顶部设有双目测距组件(3)及裱花装置（41），双目测距组件(3)根据投射在蛋糕表面的测距光斑完成自动测距功能，所述裱花装置（41）通过双目测距组件(3)得到的距离信息控制裱花枪（43）运动到合理的高度，对蛋糕进行裱花造型，该发明适用于多种不同形状、大小的蛋糕，具有结构简单、自动化程度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及计算机视觉处理领域以及自动蛋糕裱花装置，特别涉及一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置。
发明内容
目前蛋糕的裱花制作大部分还只是依靠人工来实现，其成品的好坏取决于制作者的手艺，效率低下，不利于大批量生产。市面上就算有一些蛋糕奶油造型机也只能是对固定大小、固定高度的蛋糕进行奶油造型，适应性不高，不够智能。本发明提出一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，应用双目视觉测距技术，能够很好地引导裱花装置在合适的位置对蛋糕进行奶油造型，能够兼容各种尺寸大小的蛋糕，具有应用范围广的优点，有助于提高生产效率。
发明内容
为了克服现有技术缺点与不足，本发明的目的在于提供一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，大大提高蛋糕奶油造型的自动化生产，提高蛋糕的生产效率。
本发明的目的通过以下技术方案实现:一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，包括有机架1、送盘装置2、双目测距组件3、自动蛋糕裱花室4，其特征在于：所述的机架1上设有一自动蛋糕裱花室4，自动蛋糕裱花室4顶部设有双目测距组件3及裱花装置41，双目测距组件3根据投射在蛋糕表面的测距光斑完成自动测距功能；所述的机架1上设有可将蛋糕盘子送入或送出自动蛋糕裱花室4的送盘装置2。
如上所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于:所述的双目测距组件3包括双目摄像头30、激光灯组31、led灯32，其中led灯32分别位于自动蛋糕裱花室4顶部的四个角上。
如上所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于激光灯组31设有若干不同颜色的激光灯，根据蛋糕各类的不同，可投射在蛋糕上形成与蛋糕表面不同颜色的测距光斑。
如上所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于：所述的双目摄像头30包括左摄像头301和右摄像头302，所述左摄像头301和右摄像头302结构相同，且位于同一水平面，并置于自动蛋糕裱花室4顶部。
如上所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于：所述的双目摄像头30利用激光灯组31投射在蛋糕表面上形成的测距光斑与蛋糕表面颜色不同的特点，对测距光斑进行定位、识别，并完成自动测距功能。
如上所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于：所述的裱花装置41包括裱花枪安装架42、裱花枪43、底部挡板46、Y轴向丝杠座47、X轴向丝杠座48，所述裱花枪43安装固定于裱花枪安装架42上。
如上所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于在裱花枪43末端设置裱花嘴45。
如上所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于底部挡板46上设置Z轴向丝杠40，所述X轴丝向杠座48通过安装在其背部的丝母49与Z轴向丝杠40相连并且能够沿Z轴向运动，所述X轴向丝杠座48上设置X轴向丝杠481，所述Y轴向丝杠座47通过安装在其背部的丝母49与X轴向丝杠481相连并且能够沿X轴向运动，所述裱花枪安装架42通过安装在其背部的丝母49与Y轴向丝杠471相连并且能够沿Y轴向运动；所述X轴向丝杠（481）、Y轴向丝杠（471）、Z轴向丝杠（40）均通过电机驱动。
如上所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于在所述的送盘装置2的一端设置链轮27，在所述的链轮27上设有链条23，在所述机架1上设有驱动电机28，在所述送盘装置2另一端设置传动链轮26，在所述的驱动电机28上设有驱动链轮25，在所述的驱动链轮25与所述的传动链轮26之间设有传动链条24。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果:本发明提到的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其应用双目测距技术能够准确地将与蛋糕之间的距离信息反馈给编程控制器，裱花装置能够沿X轴、Y轴以及Z轴方向运动并且在编程控制器的作用下，可以在合适的位置对蛋糕进行奶油造型并保证了蛋糕整体的美观度，此装置适用于多种不同形状的蛋糕，自动化程度高。
附图说明
图1为本发明的前视图。
图2为本发明的自动蛋糕裱花室顶部示意图。
图3为本发明的裱花装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步描述：如图1至图3所示的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，包括有机架1、送盘装置2、双目测距组件3、自动蛋糕裱花室4，其特征在于：所述的机架1上设有一自动蛋糕裱花室4，自动蛋糕裱花室4内设有双目测距组件3及裱花装置41，双目测距组件(3)根据投射在蛋糕表面的测距光斑完成自动测距功能；所述的机架1上设有可将蛋糕盘子送入或送出自动蛋糕裱花室4的送盘装置2。将蛋糕送入自动蛋糕裱花室4内进行裱花，在一定程度上保证了生产过程的干净卫生，保证了双目摄像头30能够在静态的环境下工作，提高了测距的准确性，为自动裱花工作提供了有利条件。
本发明中所述的双目测距组件3包括双目摄像头30、激光灯组31、led灯32，其中led灯32分别位于自动蛋糕裱花室4顶部的四个角上。打开led灯32由其为在自动蛋糕裱花室4内工作的双目摄像头30提供照明条件。
本发明中所述的激光灯组31设有若干不同颜色的激光灯，根据蛋糕各类的不同，可投射在蛋糕上形成与蛋糕表面不同颜色的测距光斑。为了应对不同颜色蛋糕底的需求，本发明在设计上加入了红、黄、蓝三盏不同颜色的激光灯，供双目摄像头30识别使用。
本发明中所述的双目摄像头30包括左摄像头301和右摄像头302，所述左摄像头301和右摄像头302结构相同，且位于同一水平面，并置于自动蛋糕裱花室4顶部。
本发明所述的双目摄像头30利用激光灯组31，投射在蛋糕表面上形成的测距光斑与蛋糕表面颜色不同的特点，对测距光斑进行定位、识别，并完成自动测距功能。
本发明所述的测距算法，包括以下步骤：
1）打开其中一盏激光灯投射在蛋糕上，驱动双目摄像头，由左摄像头采集图像，对图片进行降噪、平滑处理，将图像颜色信息的RGB模型转变为HSV模型，点击图像中的激光灯色斑，获得激光灯颜色的HSV范围；
2）左右摄像头采集出两幅图像，从左摄像头图样第一列的第一行的像素点开始，逐行对每行的每个像素点从左到右进行扫描，当扫描到的像素点在HSV范围内时，将当前像素点标记为光斑；对右摄像头图样按照同样的方法标记光斑，直到两幅图样的像素点扫描完毕；
3）定义变量分别记录被设置像素点的个数，缓存像素点所在的坐标位置；
4）当扫描完整副图像，用3）中保存的像素点坐标与像素点个数相除，分别计算出光斑群在左摄像机采集的图样中的中心坐标和右摄像机采集的图样中的中心坐标；
5）在4）中求出的中心坐标可以获得左图样光斑群中心点的横坐标 和右图样光斑群中心点的横坐标，得出视差d =
6) 根据相似三角形原理可以推导出测距公式，其中z是需要测算的距离，f是摄像头的焦距，T是两摄像头中心点之间的距离，用5）中所求视差结合测距公式计算出z值。将测算出来的距离值反馈给编程控制器，控制裱花装置41沿Z轴运动。
本发明中所述的裱花装置41包括裱花枪安装架42、裱花枪43、底部挡板46、Y轴向丝杠座47、X轴向丝杠座48，所述裱花枪43安装固定于裱花枪安装架42上。
本发明所述的裱花枪43末端设置裱花嘴45。为了应对不同蛋糕品种对外观的要求，可以更换不同造型的裱花嘴45，能为各种奶油造型提供更多的便利。
本发明所述的底部挡板46上设置Z轴向丝杠40，所述X轴丝向杠座48通过安装在其背部的丝母49与Z轴向丝杠40相连并且能够沿Z轴向运动，所述X轴向丝杠座48上设置X轴向丝杠481，所述Y轴向丝杠座47通过安装在其背部的丝母49与X轴向丝杠481相连并且能够沿X轴向运动，所述裱花枪安装架42通过安装在其背部的丝母49与Y轴向丝杠471相连并且能够沿Y轴向运动；所述X轴向丝杠481、Y轴向丝杠471、Z轴向丝杠40均通过电机驱动。当通过测距算法计算出z值以后，将采集到的右摄像头图样，进行图像处理，识别出蛋糕体在图中的轮廓并且描绘出来，结合z值以及轮廓所占像素点的数量，能够计算出蛋糕直径大小，将蛋糕直径大小以及轮廓反馈给编程控制器，控制裱花装置41沿X轴、Y轴运动。
本发明所述的送盘装置2的一端设置链轮27，在所述的链轮27上设有链条23，在所述机架1上设有驱动电机28，在所述送盘装置2另一端设置传动链轮26，在所述的驱动电机28上设有驱动链轮25，在所述的驱动链轮25与所述的传动链轮26之间设有传动链条24。
本发明所述的送盘装置2将蛋糕送入自动蛋糕裱花室4，系统通过计算出当前的z值以及蛋糕直径的大小，能够得知裱花装置41与蛋糕体之间的空间距离信息，并且通过程序控制裱花装置41运动到合理的位置对蛋糕进行裱花造型。
上面所述的实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制。在不脱离本发明设计构思的前提下，任何对本发明的技术方案作出的各种改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，包括有机架（1）、送盘装置（2）、双目测距组件(3)、自动蛋糕裱花室（4），其特征在于：所述的机架（1）上设有一自动蛋糕裱花室（4），自动蛋糕裱花室（4）顶部设有双目测距组件(3)及裱花装置（41），双目测距组件(3)根据投射在蛋糕表面的测距光斑完成自动测距功能；所述的机架（1）上设有可将蛋糕盘子送入或送出自动蛋糕裱花室（4）的送盘装置（2）。
2.根据权利要求1所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于:所述的双目测距组件（3）包括双目摄像头（30）、激光灯组（31）、led灯（32），其中led灯（32）分别位于自动蛋糕裱花室（4）顶部的四个角上。
3.根据权利要求1所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于：所述的激光灯组（31）设有若干不同颜色的激光灯，根据蛋糕各类的不同，可投射在蛋糕上形成与蛋糕表面不同颜色的测距光斑。
4.根据权利要求1所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于：所述的双目摄像头（30）包括左摄像头（301）和右摄像头（302），所述左摄像头（301）和右摄像头（302）结构相同，且位于同一水平面，并置于自动蛋糕裱花室（4）顶部。
5.根据权利要求1所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于：所述的双目摄像头（30）利用激光灯组（31）投射在蛋糕表面上形成的测距光斑与蛋糕表面颜色不同的特点，对测距光斑进行定位、识别，并完成自动测距功能。
6.根据权利要求1所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于：所述的裱花装置（41）包括裱花枪安装架（42）、裱花枪（43）、底部挡板（46）、Y轴向丝杠座（47）、X轴向丝杠座（48），所述裱花枪（43）安装固定于裱花枪安装架（42）上。
7.根据权利要求1所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于在裱花枪（43）末端设置裱花嘴（45）。
8.根据权利要求1所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于底部挡板（46）上设置Z轴向丝杠（40），所述X轴丝向杠座（48）通过安装在其背部的丝母（49）与Z轴向丝杠（40）相连并且能够沿Z轴向运动，所述X轴向丝杠座（48）上设置X轴向丝杠（481），所述Y轴向丝杠座（47）通过安装在其背部的丝母（49）与X轴向丝杠（481）相连并且能够沿X轴向运动，所述裱花枪安装架（42）通过安装在其背部的丝母（49）与Y轴向丝杠（471）相连并且能够沿Y轴向运动；所述X轴向丝杠（481）、Y轴向丝杠（471）、Z轴向丝杠（40）均通过电机驱动。
9.根据权利要求1所述的一种基于双目测距的自动蛋糕裱花装置，其特征在于在所述的送盘装置（2）的一端设置链轮（27），在所述的链轮（27）上设有链条（23），在所述机架（1）上设有驱动电机（28），在所述送盘装置（2）另一端设置传动链轮（26），在所述的驱动电机（28）上设有驱动链轮（25），在所述的驱动链轮（25）与所述的传动链轮（26）之间设有传动链条（24）。
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