CN115138527B - 通过视觉引导的快速加工路径生成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及视觉引导的定位技术领域，特别涉及通过视觉引导的快速加工路径生成方法，调整相机及平面光源的安装方式，使产品成像边缘清晰，根据路径特征，放置对应的建模工具，调整建模工具参数，使能提取产品完整正确的轮廓，检查编辑路径信息，并保存。与现有技术相比，本发明的通过视觉引导的快速加工路径生成方法利用视觉引导及利用建模工具，加快了产品加工路径的生成，减少换型消耗的时间；利用建模工具的亚像素提取轮廓能力，提高了路径的精度，通过路径编辑功能，更利于对加工路径进行优化；可以实现快速的产品换型，大大提高的生产效能。
Description
【技术领域】
本发明涉及视觉引导的定位技术领域，特别涉及通过视觉引导的快速加工路径生成方法。
【背景技术】
在产品点胶加工领域，复杂的产品加工都会由产品原料制造商提供路径文件，如dxf，并由加工软件读取dxf文件获取路径信息。而简单的产品，原料制造商由于各种原因，不会提供路径信息文件，使得如何快速生成加工路径成为难题。现有的普遍方法是，由人工通过试教点位的方式，移动加工点胶头至各路径关键点，并逐点进行记录，从而形成加工路径。
现有技术存在以下弊端：
1.由于没有加工路径数据，而由人工进行点位试教的方式，产品换型消耗大量的时间，一般换型要在40分钟；
2.人工试教的方式带来不稳定的人为误差；
3.对于特殊路径的精度不足，如圆形，如要求加工精度高，则需要试教大量点位，由于试教精度一致性不能保证，导致加工精度不足。
【发明内容】
为了克服上述问题，本发明提出一种可有效解决上述问题的通过视觉引导的快速加工路径生成方法。
本发明解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供一种通过视觉引导的快速加工路径生成方法，包括如下步骤：
步骤S1，调整相机及平面光源的安装方式，使产品成像边缘清晰；
步骤S2，根据路径特征，放置对应的建模工具；
步骤S3，调整建模工具参数，使能提取产品完整正确的轮廓；
步骤S4，检查编辑路径信息，并保存。
优选地，所述步骤S1中，包括如下步骤：
步骤S11，相机垂直安装于产品上方，调整焦距使产品成像边缘清晰；
步骤S12，调整平面光源亮度，配合镜头光圈增加锐化产品轮廓边缘。
优选地，所述步骤S2中，包括如下步骤：
步骤S21，观察产品图像，根据加工路径顺序进行路径生成；
步骤S22，对于直线路径，通过鼠标点击线段两端点获取；
步骤S23，对于圆弧路径，放置圆形建模工具；
步骤S24，对于矩形路径，放置矩形建模工具；
步骤S25，对于B样条及其它不规则路径，放置直线建模工具。
优选地，所述步骤S3中，包括如下步骤：
步骤S31，可拖动、放大图像对轮廓进行观察；
步骤S32，根据加工精度，调整建模工具的采样步长；
步骤S33，根据轮廓边缘特征，调整建模工具的测量极性；
步骤S34，轮廓边缘附近有强噪点，调整平滑滤波参数过滤；
步骤S35，轮廓边缘模糊，调整边缘测量强度，使边缘更突出；
步骤S36，对于影响全局建模效果的强干扰点，调整剔除杂点次数去除。
优选地，所述步骤S4中，包括如下步骤：
步骤S41，提取的轮廓显示于屏幕上，并示以序号；
步骤S42，根据加工情况，进一步调整各轮廓段的序号，优化路径；
步骤S43，按顺序保存各段轮廓的点信息。
与现有技术相比，本发明的通过视觉引导的快速加工路径生成方法利用视觉引导及利用建模工具，加快了产品加工路径的生成，减少换型消耗的时间；利用建模工具的亚像素提取轮廓能力，提高了路径的精度，减少人为干预产生的误差，通过路径编辑功能，更利于对加工路径进行优化；可以实现快速的产品换型，大大提高的生产效能。
【附图说明】
图1为本发明通过视觉引导的快速加工路径生成方法的总体流程图；
图2为本发明通过视觉引导的快速加工路径生成方法的步骤S1流程图；
图3为本发明通过视觉引导的快速加工路径生成方法的步骤S2流程图；
图4为本发明通过视觉引导的快速加工路径生成方法的步骤S3流程图；
图5为本发明通过视觉引导的快速加工路径生成方法的步骤S4流程图；
图6为本发明通过视觉引导的快速加工路径生成方法的直线建模工具使用状态图；
图7为本发明通过视觉引导的快速加工路径生成方法的圆形建模工具使用状态图；
图8为本发明通过视觉引导的快速加工路径生成方法的矩形建模工具使用状态图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图8，本发明的通过视觉引导的快速加工路径生成方法，需要使用一个图像采集相机，以及与相机匹配的平面光源，相机和平面光源均连接于视觉控制器，计算机中安装图像路径提取软件。本发明的通过视觉引导的快速加工路径生成方法，包括如下步骤：
步骤S1，调整相机及平面光源的安装方式，使产品成像边缘清晰。
所述步骤S1中，包括如下步骤：
步骤S11，相机垂直安装于产品上方，调整焦距使产品成像边缘清晰；
步骤S12，调整平面光源亮度，配合镜头光圈增加锐化产品轮廓边缘。
步骤S2，根据路径特征，放置对应的建模工具。
所述步骤S2中，包括如下步骤：
步骤S21，观察产品图像，根据加工路径顺序进行路径生成；
步骤S22，对于直线路径，通过鼠标点击线段两端点获取；
步骤S23，对于圆弧路径，放置圆形建模工具；
步骤S24，对于矩形路径，放置矩形建模工具；
步骤S25，对于B样条及其它不规则路径，放置直线建模工具。
所述步骤S25中，虽然B样条有数据模型描述，但较之直线、圆、矩形这些模型，其变化性不能被人直接感知，所以属于不规则路径。直线建模工具如何在不规则路径生成中发挥作用，可参见图6，直线建模工具通过调整测量区域的长宽与高度，长宽覆盖路径的起止范围，高度则覆盖路径的振幅范围，即整个路径都落入到直线建模工具的区域内，则工具可沿着长度的垂直方向(即高度方向)搜索边缘过渡点。
步骤S3，调整建模工具参数，使能提取产品完整正确的轮廓。
所述步骤S3中，包括如下步骤：
步骤S31，可拖动、放大图像对轮廓进行观察；
步骤S32，根据加工精度，调整建模工具的采样步长；
步骤S33，根据轮廓边缘特征，调整建模工具的测量极性；
步骤S34，轮廓边缘附近有强噪点，调整平滑滤波参数过滤；
步骤S35，轮廓边缘模糊，调整边缘测量强度，使边缘更突出；
步骤S36，对于影响全局建模效果的强干扰点，调整剔除杂点次数去除。
所述步骤S32中，首先，视野都会对应一个像素分辨率，即mm/像素；加工精度除以像素分辨率即可得到加工精度对应的像素个数n，设置n为建模工具的采样步长。
所述步骤S33中，边缘是两类像素区域的分界，建模工具在搜索边缘时带有方向性的，即搜索黑到白、或白到黑边缘，据此来调整建模工具的极性。
步骤S4，检查编辑路径信息，并保存。
所述步骤S4中，包括如下步骤：
步骤S41，提取的轮廓显示于屏幕上，并示以序号；
步骤S42，根据加工情况，进一步调整各轮廓段的序号，优化路径；
步骤S43，按顺序保存各段轮廓的点信息。
所述步骤S42中，由于每个建模工具，如直线、圆、矩形等工具都是独立产生路径信息的，所以加工路径是它们的集合。一般地，操作人员按路径的加工顺序放置对应的建模工具得到对应的路径段，是不需要优化路径的。如有一个加工路径是由一段直线，接着一段圆弧，再接一段直线，操作人员可能会先放置两个直线建模工具后，再放置圆建模工具，这样默认加工路径就是直线-直线-圆弧，这个时候，可以设置对应的建模工具的序号，调整加工路径段的顺序，称之为优化路径。
所述步骤S43中，由于加工路径是各种类的路径段的集合，每个路径都由对应的建模工具产生，因此带有序号。因此，必要地按照正确的加工次序来路径轮廓点信息。
与现有技术相比，本发明的通过视觉引导的快速加工路径生成方法利用视觉引导及利用建模工具，加快了产品加工路径的生成，减少换型消耗的时间；利用建模工具的亚像素提取轮廓能力，提高了路径的精度，通过路径编辑功能，更利于对加工路径进行优化；可以实现快速的产品换型，大大提高的生产效能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本发明的专利保护范围内。
Claims (2)
1.通过视觉引导的快速加工路径生成方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，调整相机及平面光源的安装方式，使产品成像边缘清晰；
步骤S2，根据路径特征，放置对应的建模工具；
步骤S3，调整建模工具参数，使能提取产品完整正确的轮廓；
步骤S4，检查编辑路径信息，并保存；
所述步骤S2中，包括如下步骤：
步骤S21，观察产品图像，根据加工路径顺序进行路径生成；
步骤S22，对于直线路径，通过鼠标点击线段两端点获取；
步骤S23，对于圆弧路径，放置圆形建模工具；
步骤S24，对于矩形路径，放置矩形建模工具；
步骤S25，对于B样条及其它不规则路径，放置直线建模工具；
所述步骤S25中，直线建模工具通过调整测量区域的长宽与高度，长宽覆盖路径的起止范围，高度则覆盖路径的振幅范围，则工具可沿着长度的垂直方向搜索边缘过渡点；
所述步骤S3中，包括如下步骤：
步骤S31，可拖动、放大图像对轮廓进行观察；
步骤S32，根据加工精度，调整建模工具的采样步长；
步骤S33，根据轮廓边缘特征，调整建模工具的测量极性；
步骤S34，轮廓边缘附近有强噪点，调整平滑滤波参数过滤；
步骤S35，轮廓边缘模糊，调整边缘测量强度，使边缘更突出；
步骤S36，对于影响全局建模效果的强干扰点，调整剔除杂点次数去除；
所述步骤S32中，首先，视野都会对应一个像素分辨率，加工精度除以像素分辨率即可得到加工精度对应的像素个数n，设置n为建模工具的采样步长；
所述步骤S33中，建模工具在搜索边缘时带有方向性，即搜索黑到白、或白到黑边缘，据此来调整建模工具的极性；
所述步骤S4中，包括如下步骤：
步骤S41，提取的轮廓显示于屏幕上，并示以序号；
步骤S42，根据加工情况，进一步调整各轮廓段的序号，优化路径；
步骤S43，按顺序保存各段轮廓的点信息；
所述步骤S42中，设置对应的建模工具的序号，调整加工路径段的顺序。
2.如权利要求1所述的通过视觉引导的快速加工路径生成方法，其特征在于，所述步骤S1中，包括如下步骤：
步骤S11，相机垂直安装于产品上方，调整焦距使产品成像边缘清晰；
步骤S12，调整平面光源亮度，配合镜头光圈增加锐化产品轮廓边缘。
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