CN112381710A - 一种用于汽车钣喷的2d视觉算法系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车喷涂技术领域，尤其公开了一种用于汽车钣喷的2D视觉算法系统，移载机器人驱动2D相机使得2D相机用于对待喷涂的汽车的不同部位进行拍照；标定板设有识别点位，2D相机对标定板拍照并识别标定板上的识别点位，工控机根据2D相机所拍摄的识别点位的数据信息计算2D相机拍摄的图像中的位置数据与三维空间的位置数据的关联式；工控机将2D相机所拍摄的汽车的不同部位的多个图像拼合成整车图像；在整车图像上划线形成闭合的划线区域，工控机将划线区域转换成汽车上的喷涂区域；简化自动喷涂的工艺流程，实现喷涂的自动化作业，提升喷涂效率及喷涂质量，降低喷涂成本。

Description

一种用于汽车钣喷的2D视觉算法系统

技术领域

本发明涉及汽车喷涂技术领域，尤其公开了一种用于汽车钣喷的2D视觉算法系统。

背景技术

汽车作为出行的常用代步工具之一，已经得到越来越多家庭的青睐，在汽车的制造过程中，汽车均需要进行喷涂处理，当汽车碰擦之后，往往也需要对汽车进行喷涂维修处理。现有技术中用于喷涂汽车的喷涂系统工艺流程繁琐，制造成本非常高，导致喷涂的成本一直居高不下。现有技术中也经由作业人员手动对汽车喷涂的，手动喷涂的喷涂效率低下，且喷涂质量不高，不能满足现代化生产的需要。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种用于汽车钣喷的2D视觉算法系统，简化自动喷涂工艺流程，实现喷涂的自动化作业，提升喷涂效率及喷涂质量，降低喷涂成本。

为实现上述目的，本发明的一种用于汽车钣喷的2D视觉算法系统，包括如下步骤：

配置工控机、移载机器人及2D相机，移载机器人、2D相机分别与工控机电性连接，移载机器人用于驱动2D相机移动至待喷涂的汽车的不同部位，2D相机用于对待喷涂的汽车的不同部位进行拍照；

配置标定板，标定板设有识别点位，2D相机对标定板拍照并识别标定板上的识别点位，工控机根据2D相机所拍摄的识别点位的数据信息计算2D相机拍摄的图像中的位置数据与三维空间的位置数据的关联式；

工控机用于将2D相机所拍摄的汽车的不同部位的多个图像拼合成整车图像；

在整车图像上划线形成闭合的划线区域，工控机借助2D相机拍摄的图像中的位置数据与三维空间的位置数据的关联式将划线区域转换成汽车上的喷涂区域。

其中，还包括如下步骤：

在移载机器人上配置喷枪，工控机将喷涂区域的信息数据传输至移载机器人，以使得移载机器人带动喷枪移动，进而对汽车上的喷涂区域进行喷涂处理。

其中，还包括如下步骤：

配置有拍照区域，待喷涂的汽车移动至拍照区域内，移载机器人驱动2D相机围绕拍照区域移动，2D相机用于对拍照区域内的汽车进行拍照处理。

其中，还包括如下步骤：

配置有配合拍照区域的多个拍照基准点，移载机器人驱动2D相机分别移动至多个拍照基准点，进而对拍照区域内的汽车的不同部位进行拍照。

其中，还包括如下步骤：

配置有与工控机配合使用的图像处理模块，工控机经由图像处理模块将2D相机所拍摄的汽车的不同部位的多个图像拼合成整车图像；图像处理模块包括旋转单元、平移单元、拼接单元及融合单元，旋转单元用于旋转2D相机所拍摄的图像，平移单元用于平移2D相机拍摄的图像，拼接单元用于将2D相机所拍摄的多个图像拼接在一起，融合单元用于消除2D相机拼接单元拼接在一起的多个图像之间的拼接线，以使得拼接的多个图像成为整车图形。

其中，还包括如下步骤：

配置与工控机电性连接的显示单元及鼠标，显示单元用于显示2D相机所拍摄的图像及整车图像，利用鼠标在整车图像上划线形成闭合的划线区域。

其中，还包括如下步骤：

配置与移载机器人可拆卸连接的涂料备用单元，涂料备用单元用于向喷枪供应涂料，涂料备用单元包括与移载机器人可拆卸连接的转接座、与转接座转动设置的承载件、设置于承载件的配重块、与承载件可拆卸连接的喷壶，转接座、承载件之间的转动轴线水平设置，喷壶用于容设涂料。

本发明的有益效果：本发明的用于汽车钣喷的2D视觉算法系统简化自动喷涂的工艺流程，实现喷涂的自动化作业，提升喷涂效率及喷涂质量，降低喷涂成本。

附图说明

图1为本发明的流程框图；

图2为本发明的涂料备用单元的结构示意图。

附图标记包括：

1—转接座 2—承载件 3—配重块

4—喷壶。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

请参阅图1至图2所示，本发明的一种用于汽车钣喷的2D视觉算法系统，包括如下步骤：

配置工控机、移载机器人及2D相机，移载机器人、2D相机分别与工控机电性连接，工控机用于调控移载机器人的运行参数、2D相机的运行参数，移载机器人用于驱动2D相机移动至待喷涂的汽车的不同部位，2D相机用于对待喷涂的汽车的不同部位进行拍照；根据实际需要，移载机器人可以为六轴机械手，也可以为XY桁架机械手；

配置标定板，标定板设有识别点位，2D相机对标定板拍照并识别标定板上的识别点位，工控机根据2D相机所拍摄的识别点位的数据信息计算2D相机拍摄的图像中的位置数据与三维空间的位置数据的关联式；即将标定板摆放在2D相机的视野范围内，利用工控机计算2D相机拍摄的图像中的点和三维空间中的点的对应关系，

工控机用于将2D相机所拍摄的汽车的不同部位的多个图像拼合成整车图像；

在整车图像上划线形成闭合的划线区域，工控机借助2D相机拍摄的图像中的位置数据与三维空间的位置数据的关联式将划线区域转换成汽车上的喷涂区域。

本发明的用于汽车钣喷的2D视觉算法系统简化自动喷涂的工艺流程，实现喷涂的自动化作业，提升喷涂效率及喷涂质量，降低喷涂成本。

用于汽车钣喷的2D视觉算法系统还包括如下步骤：

在移载机器人上配置喷枪，工控机将喷涂区域的信息数据传输至移载机器人，根据实际需要，工控机经由以太网将喷涂区域的信息数据传输至移载机器人，以使得移载机器人带动喷枪移动，进而对汽车上的喷涂区域进行喷涂处理。实现喷枪对汽车上的喷涂区域的自动喷涂，无需作业人员对汽车的喷涂区域手动喷涂。

用于汽车钣喷的2D视觉算法系统还包括如下步骤：

配置有拍照区域，待喷涂的汽车移动至拍照区域内，移载机器人驱动2D相机围绕拍照区域移动，2D相机用于对拍照区域内的汽车进行拍照处理。当需要对汽车进行喷涂处理，使得汽车移动到拍照区域内，确保2D相机能够准确地对拍照区域内的汽车进行自动拍照，避免汽车超出拍照区域的范围而导致拍照不良。

用于汽车钣喷的2D视觉算法系统还包括如下步骤：

配置有配合拍照区域的多个拍照基准点，移载机器人驱动2D相机分别移动至多个拍照基准点，进而对拍照区域内的汽车的不同部位进行拍照。当移载机器人驱动2D相机对拍照区域内的汽车拍照时，移载机器人仅需驱动2D相机逐个移动至拍照基准点即可，提升2D相机的拍照效率及拍照良率。

用于汽车钣喷的2D视觉算法系统还包括如下步骤：

配置有与工控机配合使用的图像处理模块，工控机经由图像处理模块将2D相机所拍摄的汽车的不同部位的多个图像拼合成整车图像；图像处理模块包括旋转单元、平移单元、拼接单元及融合单元，旋转单元用于旋转2D相机所拍摄的图像，平移单元用于平移2D相机拍摄的图像，拼接单元用于将2D相机所拍摄的多个图像拼接在一起，融合单元用于消除2D相机拼接单元拼接在一起的多个图像之间的拼接线，以使得拼接的多个图像成为整车图形。

利用图像处理模块将2D相机拍摄的汽车的多个不同部位的图像拼接整车图像，如此，借助在整车图像上划线形成闭合的划线区域，实现对整车图像上各个部位的喷涂处理。

用于汽车钣喷的2D视觉算法系统还包括如下步骤：

配置与工控机电性连接的显示单元及鼠标，显示单元用于显示2D相机所拍摄的图像及整车图像，利用鼠标在整车图像上划线形成闭合的划线区域。借助鼠标在整车图像划线形成闭合的划线区域，提升划线区域的选定效率及选定良率。

用于汽车钣喷的2D视觉算法系统还包括如下步骤：

配置与移载机器人可拆卸连接的涂料备用单元，涂料备用单元用于向喷枪供应涂料，涂料备用单元包括与移载机器人可拆卸连接的转接座1、与转接座1转动设置的承载件2、安装设置在承载件2上的配重块3、与承载件2可拆卸连接的喷壶4，转接座1、承载件2之间的转动轴线水平设置，喷壶4用于容设涂料。

当外界的涂料使用完之后，工控机将喷枪切换至与涂料备用单元的喷壶4连通，利用喷壶4对喷枪供应涂料。借助转接座1与承载件2的转动设置、借助配重块3的重量，当移载机器人移动时，保证喷壶4保持在固定不变的供料姿势，避免喷壶4的姿势发生变化而导致供料不良。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种用于汽车钣喷的2D视觉算法系统，其特征在于，包括如下步骤：

配置工控机、移载机器人及2D相机，移载机器人、2D相机分别与工控机电性连接，移载机器人用于驱动2D相机移动至待喷涂的汽车的不同部位，2D相机用于对待喷涂的汽车的不同部位进行拍照；

配置标定板，标定板设有识别点位，2D相机对标定板拍照并识别标定板上的识别点位，工控机根据2D相机所拍摄的识别点位的数据信息计算2D相机拍摄的图像中的位置数据与三维空间的位置数据的关联式；

工控机用于将2D相机所拍摄的汽车的不同部位的多个图像拼合成整车图像；

在整车图像上划线形成闭合的划线区域，工控机借助2D相机拍摄的图像中的位置数据与三维空间的位置数据的关联式将划线区域转换成汽车上的喷涂区域。

2.根据权利要求1所述的用于汽车钣喷的2D视觉算法系统，其特征在于，还包括如下步骤：

在移载机器人上配置喷枪，工控机将喷涂区域的信息数据传输至移载机器人，以使得移载机器人带动喷枪移动，进而对汽车上的喷涂区域进行喷涂处理。

3.根据权利要求1所述的用于汽车钣喷的2D视觉算法系统，其特征在于，还包括如下步骤：

配置有拍照区域，待喷涂的汽车移动至拍照区域内，移载机器人驱动2D相机围绕拍照区域移动，2D相机用于对拍照区域内的汽车进行拍照处理。

4.根据权利要求3所述的用于汽车钣喷的2D视觉算法系统，其特征在于，还包括如下步骤：

配置有配合拍照区域的多个拍照基准点，移载机器人驱动2D相机分别移动至多个拍照基准点，进而对拍照区域内的汽车的不同部位进行拍照。

5.根据权利要求1所述的用于汽车钣喷的2D视觉算法系统，其特征在于，还包括如下步骤：

配置有与工控机配合使用的图像处理模块，工控机经由图像处理模块将2D相机所拍摄的汽车的不同部位的多个图像拼合成整车图像；图像处理模块包括旋转单元、平移单元、拼接单元及融合单元，旋转单元用于旋转2D相机所拍摄的图像，平移单元用于平移2D相机拍摄的图像，拼接单元用于将2D相机所拍摄的多个图像拼接在一起，融合单元用于消除2D相机拼接单元拼接在一起的多个图像之间的拼接线，以使得拼接的多个图像成为整车图形。

6.根据权利要求1所述的用于汽车钣喷的2D视觉算法系统，其特征在于，还包括如下步骤：

配置与工控机电性连接的显示单元及鼠标，显示单元用于显示2D相机所拍摄的图像及整车图像，利用鼠标在整车图像上划线形成闭合的划线区域。

7.根据权利要求所述的2用于汽车钣喷的2D视觉算法系统，其特征在于，还包括如下步骤：

配置与移载机器人可拆卸连接的涂料备用单元，涂料备用单元用于向喷枪供应涂料，涂料备用单元包括与移载机器人可拆卸连接的转接座、与转接座转动设置的承载件、设置于承载件的配重块、与承载件可拆卸连接的喷壶，转接座、承载件之间的转动轴线水平设置，喷壶用于容设涂料。

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