CN110705586A - 确认料架料位有工件的方法及系统 - Google Patents

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成亚飞
张小朋
郑胜松
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Abstract

本发明提供了一种确认料架料位有工件的方法及系统，该方法包括如下步骤：获取目标料架的原始照片信息；预处理原始照片信息，得到目标图片信息；将目标图片信息与预存图片信息进行对比；若目标图片信息与所述预存图片信息不一致，则确认料架料位有工件。使用摄像软件即可获取目标料架状态以及工件的原始照片信息，并且通过OPEN CV图像识别技术来判断料架的料位有无工件，与现有技术相比，结构简单，快捷方便，成本低廉，便于大规模生产。

Description

确认料架料位有工件的方法及系统
技术领域
本发明涉及物料加工技术领域，尤其是指一种确认料架料位有工件的方法及系统。
背景技术
目前，市场上的料架大部分没有判断料位上工件的有无。在智能制造中需要通过硬件系统的识别来判断料位有无工件，此种方法需要花费大量时间来判断，造成设备效率较低；少量料架通过添加磁性传感器来判断料位有无，此种方法行之有效，减少了不必要的操作提高了设备的使用率，但是此种方法料架的成本提升，料架复杂，需要添加额外的控制单元来读取传感器的信号，传感器在使用过程中易损坏，易造成错误判断。
发明内容
本发明提供了一种确认料架料位有工件的方法及系统，可以解决在应用硬件确认料位上有无工件时，成本高、效率低、稳定性差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本申请的实施例第一方面提供了一种确认料架料位有工件的方法，包括如下步骤：
获取目标料架状态以及工件的原始照片信息；
预处理原始照片信息，得到目标图片信息；
将目标照片信息与预存图片信息做对比；
目标照片信息与预存图片信息不一致的部分为料架料位有工件的部分，对上级系统输出对应料位有工件的信息。
本申请实施例第二方面提供了一种确认料架料位有工件的系统，包括
获取模块，用于获取目标料架状态以及工件的原始照片信息；
预处理模块，用于预处理原始照片信息，得到目标图片信息；
对比模块，用于将目标照片信息与预存图片信息做对比；
判断模块，用于确认对应料位有工件，目标照片信息与预存图片信息不一致的部分为料架料位有工件的部分，对上级系统输出对应料位有工件的信息。
由上可见，根据本申请方案所提供的确认料架料位有工件的方法，获取并预处理料架状态及工件的信息，然后将此信息与预存信息对比，并输出对比的结果。通过本申请方案的实施，可以应用低成本的软件实现目前应用硬件才能实现的确认，而增大生产规模后，可以有效地降低生产成本。
附图说明
下面结合附图详述本发明的具体结构：
图1为本申请第一实施例的确认料架料位有工件的方法的流程示意图；
图2为本申请第二实施例的确认料架料位有工件的方法的流程示意图；
图3为本申请第一实施例中预处理图片步骤的的流程示意图；
图4为本申请第三实施例的确认料架料位有工件的系统的程序模块示意图；
图5为本申请第四实施例的确认料架料位有工件的系统的程序模块示意图。
具体实施方式
为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了解决相关技术中在用硬件确认料位上有无工件时，成本高、效率低、稳定性差的问题。，本申请第一实施例提供了一种确认料架料位有工件的方法。如图1及图2所示，该确认料架料位有工件的方法，包括以下步骤：
步骤S100、导入预存图片信息；
步骤S110、获取目标料架的原始照片信息；
步骤S120、预处理原始照片信息，得到目标图片信息；
步骤S130、将目标图片信息与预存图片信息进行对比；
步骤S140、在目标图片信息与所述预存图片信息不一致时，确认料架料位有工件。
具体的，步骤S110、使用摄像软件即可获取目标料架状态以及工件的原始照片信息；可以基于OPEN CV的图像识别技术来判断料架的料位有无工件，与现有技术相比，结构简单，快捷方便，成本低廉，便于大规模生产。
预处理原始照片信息的过程，在对所得图像的分割，以提取工件的轮廓信息之前，还有如下步骤：
可选地，还有降低图片噪音、对图片灰度处理以及确定像素阈值的过程。降噪的图片可以保证识别的效果与效度，从而增强图像识别的效果，而确定像素阈值的过程，具体方法可以是把像素的RGB看成XYZ坐标，在颜色空间中，两点距离就是两种颜色的色彩差，如此保障了图片的质量可以为图像识别软件所识别。
进一步地，请参阅图2及图3，步骤S120、预处理原始照片信息具体地包括如下步骤：
步骤S121、将图像分割成若干单元；
步骤S122、分别对各个单元处理，提取至少一料位的信息。
具体的，对图像的分割是依赖于不同的分割单元进行的图像分割。
具体的，分割单元可以是料位分割单元，料位分割单元可以是一个料位，也可以是多个小的料位共同组成的范围不定的单元，单元范围可以是“1×2”的，可以是“3×2”的，也可以是“3×3”的；对应的，工件的轮廓信息可以是一料位与其内工件集合的轮框，也可以是多个小的料位与其内工件共同的轮框范围的集合。使用料位分割单元，相对来说，可以更准确地对料位有无工件进行确认。
当部件体积无法与现有料架相匹配或者出现其他情况时，分割单元也可以是部件分割单元；工件分割单元可以是一个部件处于虚拟料位上，也可以是多个处于虚拟料位上的部件共同组成的范围不定的单元，单元范围可以是“1×2”的，可以是“3×2”的，也可以是“3×3”的；对应的，工件的轮廓信息可以是处于虚拟料位上一个部件的轮框，也可以是多个处于虚拟料位上小的部件共同组成的轮框范围集合。
步骤S130、在目标图片信息与所述预存图片信息不一致，确认料架料位有工件之后，还包括：
对比目标图片信息与预存图片信息，得出两张图片的差异处；
统计图片差异处的数量及位置，得到目标图片信息中的工件数量及位置。
图片上的差异之处即为料架上有工件的料位，统计图片差异处的数量，即可得到工件数；图片上的差异处的分布位置，即为工件的分布位置。
具体的，将两图的特征信息数字化后相减，超过一定的阀值即为差异；其实现方法可以是应用几何分类器的算法，通过几何的方法，把特征空间分解为对应不同类别的子空间，几何分类器的算法中的Fisher分离算法即为将原始信息的数据投影到一维空间中，然后进行对比，区分其差异的算法。
进一步地，得到工件的数量方便上级系统选择下一步加工时所采用的功率；而得到工件的位置便于下一步加工时物料的转移与使用。
上述中，在目标图片信息与预存图片信息一致时，确认对应的料架料位无工件。
进一步地，S140还包括：将对比信息传输到上级系统，方便下一步操作。
进一步地，本方法为基于OPEN CV的方法。OPEN CV是成熟的开源的视觉分析库，有大量相近的成熟算法供使用者参考，而且其应用平台可以是windows、linux、Mac OS，可以同时使用多种编程语言，兼容性强。
基于上述本申请实施例的技术方案，获取并预处理料架状态及工件的信息，然后将此信息与预存信息对比，并输出对比的结果。通过本申请方案的实施，可以应用低成本的软件确认料架料位有工件，代替目前的应用硬件检测的方法，在增大生产规模后，可以有效地降低生产成本。
应当理解的是，本实施例中各步骤的序号的大小并不意味着步骤执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成唯一限定。
请参阅图4，图4为本申请第三实施例的确认料架料位有工件的系统的程序模块示意图，提供了一种确认料架料位有工件的系统，包括：
获取模块101，用于获取目标料架的原始照片信息。
预处理模块102，用于预处理原始照片信息，得到目标图片信息。
对比模块103，用于将目标照片信息与预存图片信息做对比。
判断模块104，用于确认对应料位有工件，目标照片信息与预存图片信息不一致的部分为料架料位有工件的部分，对上级系统输出对应料位有工件的信息。
获取模块101可以是工业相机、工业摄像机等设备，预处理模块、对比模块与判断模块可以是服务器、计算机中的虚拟模块，但不仅限于虚拟模块。
进一步地，预处理模块102用于对所得图像的分割，以提取工件的轮廓信息。
进一步地，判断模块104用于对比目标图片信息与预存图片信息，得出两张图片的差异处，统计图片上差异的数量及位置。
进一步地，判断模块104还用于确认对应料位无工件，目标照片信息与预存图片信息一致的部分为料架料位无工件的部分，对上级系统输出对应料位无工件的信息。
进一步地，请参阅图5，确认料架料位有工件的系统还包括传输模块105，用于将确认的料位信息反馈。以此保证传输对比结果可以传输到上级系统，改上级系统可以是计算机也可以是机床的控制系统，还可以是传输到移动终端以及云服务器平台等系统；本文中的上级系统可以是上述中的一个或多个上级系统。
上述中的系统为基于OPEN CV的系统。基于OPEN CV的系统兼容性强，可以应用于多种硬件设备，可以较简单地应用于本发明中。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种确认料架料位有工件的方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取目标料架的原始照片信息；
对所述原始照片信息进行预处理，得到目标图片信息；
将所述目标图片信息与预存图片信息进行对比，所述预存图片信息为料架的料位上无工件的图片信息；
在所述目标图片信息与所述预存图片信息不一致时，确认料架料位有工件。
2.如权利要求1所述的确认料架料位有工件的方法，其特征在于，所述预处理所述原始照片信息，具体包括：
将原始照片分割成若干单元；
分别对若干单元进行处理，提取至少一料位的信息。
3.如权利要求2所述的确认料架料位有工件的方法，其特征在于，所述在目标图片信息与所述预存图片信息不一致，确认料架料位有工件之后，还包括：
对比目标图片信息与预存图片信息，得出两张图片的差异处；
统计图片差异处的数量及位置，得到目标图片信息中的工件数量及位置。
4.如权利要求3所述的确认料架料位有工件的方法，其特征在于，在目标图片信息与所述预存图片信息一致时，确认对应的料架料位无工件。
5.如权利要求4所述的确认料架料位有工件的方法，其特征在于，还包括：
对确认的料位信息进行反馈。
6.一种确认料架料位有工件的系统，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取目标料架的原始照片信息；
预处理模块，用于预处理所述原始照片信息，得到目标图片信息；
对比模块，用于将所述目标图片信息与预存图片信息进行对比；
判断模块，用于确认对应料位有工件，在所述目标图片信息与所述预存图片信息不一致时，确认料架料位有工件。
7.如权利要求6所述的确认料架料位有工件的系统，其特征在于，所述预处理模块具体用于：
将原始照片分割成若干单元；
分别对若干单元进行处理，提取至少一料位的信息。
8.如权利要求7所述的确认料架料位有工件的系统，其特征在于，所述判断模块还用于：
对比目标图片信息与预存图片信息，得出两张图片的差异处；
统计图片差异处的数量及位置，得到目标图片信息中的工件数量及位置。
9.如权利要求8所述的确认料架料位有工件的系统，其特征在于：所述判断模块还用于：
在目标图片信息与所述预存图片信息一致时，确认料架料位无工件。
10.如权利要求9所述的确认料架料位有工件的系统，其特征在于：还包括传输模块，用于对确认的料位信息进行反馈。
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