CN108957384A - 一种周转箱及电能计量设备方向判别方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种周转箱及电能计量设备方向判别方法及装置，其中，该方法包括：获取目标周转箱和位于目标周转箱内的目标电能计量设备的图像；通过FindPattern视觉工具对目标周转箱的图像与预置周转箱模板进行特征匹配，得到目标周转箱的方向判别结果；通过FindPattern视觉工具对目标电能计量设备的图像与预置电能计量设备模板进行参数匹配，得到目标电能计量设备的方向判别结果。本发明通过视觉检测获取被检测的周转箱及箱内的电能计量设备的图像，通过FindPattern视觉工具对图像进行图像处理并与预置图像模板进行匹配，以对周转箱及电能计量设备的方向进行自动化判别，无需人为操作，且更加精准和高效。

Description

一种周转箱及电能计量设备方向判别方法与装置

技术领域

本发明涉及电能表自动检定技术领域，尤其涉及一种周转箱及电能计量设备方向判别方法与装置。

背景技术

电能计量检定中心的智能立库实现电能计量设备周转箱垛的自动存入、自动取出、货物存储，将电能计量设备周转箱垛输送至对应的检定实验室，检定完成后再将电能计量设备周转箱垛输送回库区，满足库区设备作业要求，完成自动检定出入库、信息核对、风淋除尘等功能。

对于电能表自动检定系统来说，要求周转箱和电能计量设备等待检器件必须按指定方向和位置放置，自动检定系统才能顺利完成检定，否则将对检定系统造成损害，然而，目前对周转箱和电能计量设备的方向判别通常是采用人工进行判别，效率低下且出错率高。

发明内容

本发明实施例提供了一种周转箱及电能计量设备方向判别方法与装置，能够自动判别周转箱和周转箱内的电能计量设备的方向。

根据本发明的一个方面，提供一种周转箱及电能计量设备方向判别方法，包括：

获取目标周转箱和位于所述目标周转箱内的目标电能计量设备的图像；

通过FindPattern视觉工具对所述目标周转箱的图像与预置周转箱模板进行特征匹配，得到所述目标周转箱的方向判别结果；

通过FindPattern视觉工具对所述目标电能计量设备的图像与预置电能计量设备模板进行参数匹配，得到所述目标电能计量设备的方向判别结果。

优选地，所述对所述目标周转箱与预置周转箱进行特征匹配，得到所述目标周转箱的方向判别结果具体包括：

提取所述目标周转箱的目标图像特征，将所述目标图像特征与预置周转箱模板的预置图像特征进行比对，若所述目标图像特征与所述预置图像特征位置重叠，则确定所述目标周装箱的方向正确，若所述目标图像特征与所述预置图像特征位置错开，则确定所述目标周装箱的方向错误。

优选地，所述目标周转箱的目标图像特征包括：所述目标周装箱上的卡槽和标记符号。

优选地，所述对所述目标电能计量设备的图像与预置电能计量设备模板进行参数匹配，得到所述目标电能计量设备的方向判别结果具体包括：

在所述目标电能计量设备的图像上的预设位置建立目标坐标系，将所述目标坐标系与预置电能计量设备模板上的预置坐标系进行比对，得到两个坐标系之间的偏差，若所述偏差位于预置范围内，则确定所述目标电能计量设备的方向正确，若所述偏差位于预置范围外，则确定所述目标电能计量设备的方向错误。

优选地，本发明提供的一种周转箱及电能计量设备方向判别方法，还包括：

根据所述目标周转箱、所述目标电能计量设备的方向判别结果执行相应操作，其中，所述相应操作包括旋转操作或报警操作或等待操作。

优选地，所述根据所述目标周转箱、所述目标电能计量设备的方向判别结果执行相应操作具体包括：

当所述目标电能计量设备的方向错误时，则通过报警器进行报警；

当所述目标电能计量设备的方向正确且所述目标周转箱的方向错误时，则对所述目标周转箱的方向进行旋转；

当所述目标电能计量设备的方向正确且所述目标周转箱的方向正确时，则等待下一个目标周装箱的到来。

优选地，所述获取目标周转箱和位于所述目标周转箱内的目标电能计量设备的图像具体为：

通过相机获取目标周转箱和位于所述目标周转箱内的目标电能计量设备的图像。

根据本发明提供的另一方面，提供一种周转箱及电能计量设备方向判别装置，包括：

获取模块，用于获取目标周转箱和位于所述目标周转箱内的目标电能计量设备的图像；

第一匹配模块，用于通过FindPattern视觉工具对所述目标周转箱的图像与预置周转箱模板进行特征匹配，得到所述目标周转箱的方向判别结果；

第二匹配模块，用于通过FindPattern视觉工具对所述目标电能计量设备的图像与预置电能计量设备模板进行参数匹配，得到所述目标电能计量设备的方向判别结果。

根据本发明提供的另一方面，提供一种周转箱及电能计量设备方向判别装置，包括：存储器，以及耦接至所述存储器的处理器；

所述处理器被配置为基于存储在所述存储器设备中的指令，执行如以上任意一项所述的周转箱及电能计量设备方向判别方法。

根据本发明提供的另一方面，提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以上所述的周转箱及电能计量设备方向判别方法。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明提供了一种周转箱及电能计量设备方向判别方法及装置，其中，该方法包括：获取目标周转箱和位于目标周转箱内的目标电能计量设备的图像；通过FindPattern视觉工具对目标周转箱的图像与预置周转箱模板进行特征匹配，得到目标周转箱的方向判别结果；通过FindPattern视觉工具对目标电能计量设备的图像与预置电能计量设备模板进行参数匹配，得到目标电能计量设备的方向判别结果。本发明通过视觉检测获取被检测的周转箱及箱内的电能计量设备的图像，通过FindPattern视觉工具对图像进行图像处理并与预置图像模板进行匹配，以对周转箱及电能计量设备的方向进行自动化判别，无需人为操作，且更加精准和高效。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的一种周转箱及电能计量设备方向判别方法的一个实施例的流程示意图；

图2为本发明提供的一种周转箱及电能计量设备方向判别装置的一个实施例的结构示意图；

图3为通过智能相机获取目标图像的示意图；

图4为FindPattern视觉工具的参数设置示意图；

图5为预置周转箱模板的示意图；

图6为预置电能计量设备模板的示意图；

图7为搜索区域内的目标电能计量设备的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种周转箱及电能计量设备方向判别方法与装置，能够自动判别周转箱和周转箱内的电能计量设备的方向。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供的一种周转箱及电能计量设备方向判别方法的一个实施例，包括：

101、获取目标周转箱和位于目标周转箱内的目标电能计量设备的图像；

在本实施例中，可以通过相机将目标周转箱和位于该周转箱内的目标电能计量设备转换成图像信息。

如图3所示，通过周转箱拆垛机将入库周转箱垛拆分为单一周转箱，当单一周转箱进入识别区域时，通过感应器实时检测单一周转箱的位置，检测到达指定位置时，感应器通过电信号通知智能相机开始拍照并进行识别，智能相机接收到感应器信号后，进行拍照识别，以得到周转箱及电能计量设备的方向判别结果。具体的，该智能相机可以为Cognex的智能相机。

102、通过FindPattern视觉工具对目标周转箱的图像与预置周转箱模板进行特征匹配，得到目标周转箱的方向判别结果；

103、通过FindPattern视觉工具对目标电能计量设备的图像与预置电能计量设备模板进行参数匹配，得到目标电能计量设备的方向判别结果。

在进行步骤101之前，可以提前对本发明使用的FindPattern视觉工具进行参数设置。为了获取清晰的图像，在轮廓特征明显的情况下，可以预先通过相机获取一张静态图片(如图5和图6所示)，编辑一个FindPattern视觉工具，设置可以获得产品正反特征的模板区域，相机将保存当前模板作为匹配标准模型，在每次拍照识别时作为参考的标准，图4是列举的标准参数，图5为预置周转箱模板的示意图，图6为预置电能计量设备模板的示意图。

在步骤102和步骤103中，通过FindPattern视觉工具对图像进行处理，如根据图像的像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征和参数，然后将其与预置模板的特征和参数进行匹配，得到方向判别结果，完成自动识别功能。

可选的，对目标周转箱的图像进行图像处理和特征匹配的过程可以为：

提取目标周转箱的目标图像特征，将目标图像特征与预置周转箱模板的预置图像特征进行比对，若目标图像特征与预置图像特征位置重叠，则确定目标周装箱的方向正确，若目标图像特征与预置图像特征位置错开，则确定目标周装箱的方向错误。

在提取图像特征并匹配的过程中，目标周转箱的目标图像特征可以为目标周装箱上的卡槽和标记符号。如图5所示，在提取目标周转箱的目标图像特征后，将目标图像特征与图5中的预置特征(即图5中的卡槽位置和标记符号)，若二者重叠，则确定目标周转箱的方向正确，若不重叠，则确定目标周转箱的方向错误。

可选的，对目标电能计量设备的图像进行图像处理和特征匹配的过程可以为：

在目标电能计量设备的图像上的预设位置建立目标坐标系，将目标坐标系与预置电能计量设备模板上的预置坐标系进行比对，得到两个坐标系之间的偏差，若偏差位于预置范围内，则确定目标电能计量设备的方向正确，若偏差位于预置范围外，则确定目标电能计量设备的方向错误。

需要说明的是，在相机捕捉到的图像中，可以在一定区域内搜索符合预置电能计量设备模板的特征的图形，在确定各个目标电能计量设备的图像后，可以在各个图像上的预设位置建立一个坐标系，该预设位置可以为图像的正中间建立一个坐标系，如图7所示，搜索区域中有四个目标电能计量设备的图像，分别确定各个图像的正中间区域并建议坐标系，将各个图像与模板上的坐标进行比对，即可得到目标图像与模板之间的角度偏差，通过判断该偏差是否在合格范围内进而确定目标电能计量设备的方向正确与否。

在得到目标周转箱和电能计量设备的方向判别结果后，还可以进行下一步操作，可选的，本发明还包括：

根据目标周转箱、目标电能计量设备的方向判别结果执行相应操作，其中，相应操作包括旋转操作或报警操作或等待操作。

执行相应操作的过程可以为：

当目标电能计量设备的方向错误时，则通过报警器进行报警，并控制托盘送往人工处理站台，人工处理后再重新入库；

当目标电能计量设备的方向正确且目标周转箱的方向错误时，则对目标周转箱的方向进行旋转至正确方向，并继续入库；

当目标电能计量设备的方向正确且目标周转箱的方向正确时，则等待下一个目标周装箱的到来。

本发明是利用机器视觉检测系统将被检测的目标转换成图像信号进行图像处理的，它的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成。正是由于机器视觉系统可以快速获取大量信息，而且易于自动处理，也易于同设计信息以及加工控制信息集成。因此，采用这种技术运用于判别周转箱方向可以达到准确稳定的效果，同时可以实现自动化和无人操作。

以上是对本发明提供的一种周转箱及电能计量设备方向判别方法进行的详细说明，以下将对本发明提供的一种周转箱及电能计量设备方向判别装置的结构和连接关系进行说明，请参阅图2，本发明提供的一种周转箱及电能计量设备方向判别装置的一个实施例，包括：

获取模块201，用于获取目标周转箱和位于所述目标周转箱内的目标电能计量设备的图像；

第一匹配模块202，用于通过FindPattern视觉工具对所述目标周转箱的图像与预置周转箱模板进行特征匹配，得到所述目标周转箱的方向判别结果；

第二匹配模块203，用于通过FindPattern视觉工具对所述目标电能计量设备的图像与预置电能计量设备模板进行参数匹配，得到所述目标电能计量设备的方向判别结果。

可选的，第一匹配模块还用于通过FindPattern视觉工具提取目标周转箱的目标图像特征，将目标图像特征与预置周转箱模板的预置图像特征进行比对，若目标图像特征与预置图像特征位置重叠，则确定目标周装箱的方向正确，若目标图像特征与预置图像特征位置错开，则确定目标周装箱的方向错误。

可选的，目标周转箱的目标图像特征包括：目标周装箱上的卡槽和标记符号。

可选的，第二匹配模块还用于通过FindPattern视觉工具在目标电能计量设备的图像上的预设位置建立目标坐标系，将目标坐标系与预置电能计量设备模板上的预置坐标系进行比对，得到两个坐标系之间的偏差，若偏差位于预置范围内，则确定目标电能计量设备的方向正确，若偏差位于预置范围外，则确定目标电能计量设备的方向错误。

可选的，本发明提供的一种周转箱及电能计量设备方向判别装置，还包括：

执行模块，用于根据目标周转箱、目标电能计量设备的方向判别结果执行相应操作，其中，相应操作包括旋转操作或报警操作或等待操作。

执行模块还用于：

当目标电能计量设备的方向错误时，则通过报警器进行报警；

当目标电能计量设备的方向正确且目标周转箱的方向错误时，则对目标周转箱的方向进行旋转；

当目标电能计量设备的方向正确且目标周转箱的方向正确时，则等待下一个目标周装箱的到来。

可选的，获取模块还用于通过相机获取目标周转箱和位于目标周转箱内的目标电能计量设备的图像。

本发明提供的一种周转箱及电能计量设备方向判别装置的另一个实施例，包括：存储器，以及耦接至所述存储器的处理器；

所述处理器被配置为基于存储在所述存储器设备中的指令，执行如以上任意一项所述的周转箱及电能计量设备方向判别方法。

本发明还涉及一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以上所述的周转箱及电能计量设备方向判别方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种周转箱及电能计量设备方向判别方法，其特征在于，包括：

获取目标周转箱和位于所述目标周转箱内的目标电能计量设备的图像；

通过FindPattern视觉工具对所述目标周转箱的图像与预置周转箱模板进行特征匹配，得到所述目标周转箱的方向判别结果；

通过FindPattern视觉工具对所述目标电能计量设备的图像与预置电能计量设备模板进行参数匹配，得到所述目标电能计量设备的方向判别结果。

2.根据权利要求1所述的周转箱及电能计量设备方向判别方法，其特征在于，所述对所述目标周转箱与预置周转箱进行特征匹配，得到所述目标周转箱的方向判别结果具体包括：

提取所述目标周转箱的目标图像特征，将所述目标图像特征与预置周转箱模板的预置图像特征进行比对，若所述目标图像特征与所述预置图像特征位置重叠，则确定所述目标周装箱的方向正确，若所述目标图像特征与所述预置图像特征位置错开，则确定所述目标周装箱的方向错误。

3.根据权利要求2所述的周转箱及电能计量设备方向判别方法，其特征在于，所述目标周转箱的目标图像特征包括：所述目标周装箱上的卡槽和标记符号。

4.根据权利要求2任意一项所述的周转箱及电能计量设备方向判别方法，其特征在于，所述对所述目标电能计量设备的图像与预置电能计量设备模板进行参数匹配，得到所述目标电能计量设备的方向判别结果具体包括：

在所述目标电能计量设备的图像上的预设位置建立目标坐标系，将所述目标坐标系与预置电能计量设备模板上的预置坐标系进行比对，得到两个坐标系之间的偏差，若所述偏差位于预置范围内，则确定所述目标电能计量设备的方向正确，若所述偏差位于预置范围外，则确定所述目标电能计量设备的方向错误。

5.根据权利要求1或4所述的周转箱及电能计量设备方向判别方法，其特征在于，还包括：

根据所述目标周转箱、所述目标电能计量设备的方向判别结果执行相应操作，其中，所述相应操作包括旋转操作或报警操作或等待操作。

6.根据权利要求5所述的周转箱及电能计量设备方向判别方法，其特征在于，所述根据所述目标周转箱、所述目标电能计量设备的方向判别结果执行相应操作具体包括：

当所述目标电能计量设备的方向错误时，则通过报警器进行报警；

当所述目标电能计量设备的方向正确且所述目标周转箱的方向错误时，则对所述目标周转箱的方向进行旋转；

当所述目标电能计量设备的方向正确且所述目标周转箱的方向正确时，则等待下一个目标周装箱的到来。

7.根据权利要求1所述的周转箱及电能计量设备方向判别方法，其特征在于，所述获取目标周转箱和位于所述目标周转箱内的目标电能计量设备的图像具体为：

通过相机获取目标周转箱和位于所述目标周转箱内的目标电能计量设备的图像。

8.一种周转箱及电能计量设备方向判别装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取目标周转箱和位于所述目标周转箱内的目标电能计量设备的图像；

第一匹配模块，用于通过FindPattern视觉工具对所述目标周转箱的图像与预置周转箱模板进行特征匹配，得到所述目标周转箱的方向判别结果；

第二匹配模块，用于通过FindPattern视觉工具对所述目标电能计量设备的图像与预置电能计量设备模板进行参数匹配，得到所述目标电能计量设备的方向判别结果。

9.一种周转箱及电能计量设备方向判别装置，其特征在于，包括：存储器，以及耦接至所述存储器的处理器；

所述处理器被配置为基于存储在所述存储器设备中的指令，执行如权利要求1至7任意一项所述的周转箱及电能计量设备方向判别方法。

10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述的周转箱及电能计量设备方向判别方法。