CN115921207B - 基于多维图像的点胶识别方法及点胶装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于多维图像的点胶识别方法及点胶装置。其中，方法包括：自水平方向采集待点胶产品的正面图像数据；所采集的正面图像数据包括：待点胶产品在竖直平面内的偏转角度数据A以及待点胶侧面的起始位置和终点位置数据；自竖直方向采集待点胶产品的侧面图像数据；侧面图像数据包括：待点胶产品侧面的图像数据以及一侧露出的相邻侧面的图像数据；根据正面图像数据和侧面图像数据规划点胶路径。本发明采集产品的正面图像，以获取产品的偏转角度以及轮廓形状，同时采集产品的侧面图像，以获取产品待点胶面的图像，通过结合正面图像和侧面图像，可准确地对点胶起始位置进行定位并规划相应的点胶路径，实现了对产品的快速、精确点胶。

Description

基于多维图像的点胶识别方法及点胶装置

技术领域

本发明涉及自动点胶技术领域，尤其涉及一种基于多维图像的点胶识别方法及点胶装置。

背景技术

在摄像头模组生产工艺中，需要将摄像头模组侧面的马达引脚使用绝缘胶包裹起来，以防止马达引脚与周围的电子元器件接触或靠近时放电，进而造成摄像异常工或马达周围的电子元件损坏。

针对该道工艺，现有技术使用传统的柜式机或桌面机对马达引脚进行点胶。现有的点胶设备需要将摄像头模组固定，点胶头运动对各表面进行点胶。点胶时，摄像头模组竖直放置，当点胶头对摄像头模组的侧面进行点胶时，需要首先对相应的待点胶侧面进行识别。

然而，当摄像头模组在竖直平面内存在一定角度偏转时，待点胶的侧面相对点胶头也发生一点的偏转，如此会导致识别时，无法对待点胶的侧面进行准确识别。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种基于多维图像的点胶识别方法及点胶装置，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种基于多维图像的点胶识别方法，其包括：

自水平方向采集待点胶产品的正面图像数据；

所采集的正面图像数据包括：待点胶产品在竖直平面内的偏转角度数据A以及待点胶侧面的起始位置和终点位置数据；

自竖直方向采集待点胶产品的侧面图像数据；

所述侧面图像数据包括：待点胶产品侧面的图像数据以及一侧露出的相邻侧面的图像数据；

根据所述正面图像数据和侧面图像数据规划点胶路径。

作为本发明基于多维图像的点胶识别方法的改进，根据所述正面图像数据和侧面图像数据规划点胶路径包括：

根据所述正面图像数据和侧面图像数据得到点胶的起点O(X0，Y0，Z0)；

根据O点坐标(X0，Y0，Z0)，通过拟合的方式得到任意点胶位置K相对起点O的坐标(Dx，Dy)；

通过坐标变换的方式，得到任意点胶位置K的坐标。

作为本发明基于多维图像的点胶识别方法的改进，根据所述待点胶侧面的图像数据以及一侧露出的相邻侧面的图像数据之间的交接点，初步得到点胶起点O的坐标值；再根据所述起始位置和终点位置数据对所述点胶起点O的坐标值进行校正，得到所述点胶的起点O(X0，Y0，Z0)。

作为本发明基于多维图像的点胶识别方法的改进，通过拟合的方式得到任意点胶位置K相对起点O的坐标(Dx，Dy)包括：

从O点坐标(X0，Y0，Z0)开始，将侧面图像沿X方向拉伸1/cosA倍，然后与无倾角的产品模板图像拟合，再拟合标准点胶图形位置，得到任意点胶位置K相对起点O的坐标(Dx，Dy)。

作为本发明基于多维图像的点胶识别方法的改进，通过坐标变换的方式，得到任意点胶位置K的坐标包括：

Y坐标(Y0+Dy)保持不变的条件下，将X坐标变换为(X0+Dx*cosA)，同时增加Z坐标变换(Z0+Dx*sinA)，则变换后的任意点胶位置K坐标为(X0+Dx*cosA，Y0+Dy，Z0+Dx*sinA)。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种用于实现上述方法的点胶装置，其包括：第一视觉模组、第二视觉模组以及点胶模组；

所述第一视觉模组采集产品的正面图像，所述第二视视觉模组采集产品的侧面图像，所述点胶模组根据所述正面图像和侧面图像结合得到的点胶路径对产品进行点胶。

作为本发明点胶装置的改进，所述第一视觉模组水平设置，所述第二视觉模组竖直设置，所述第一视觉模组、第二视觉模组为工业照相机。

作为本发明点胶装置的改进，所述点胶模组包括：点胶头以及点胶电机；

所述点胶电机安装于所述第一视觉模组、第二视觉模组所在的基座上，所述点胶头安装于点胶电机的输出端上，且所述点胶电机能够带动点胶头进行前后摆动。

作为本发明点胶装置的改进，所述点胶装置还包括动力模组；所述点胶模组与第一视觉模组、第二视觉模组形成的整体能够由所述动力模组带动进行三维运动；

所述动力模组包括：前后驱动模组、水平驱动模组以及竖直驱动模组；所述第一视觉模组、第二视觉模组、点胶模组、前后驱动模组以及竖直驱动模组形成的整体与所述水平驱动模组传动连接；所述第一视觉模组、第二视觉模组、点胶模组以及竖直驱动模组形成的整体与所述前后驱动模组传动连接；所述第一视觉模组、第二视觉模组、点胶模组形成的整体与所述竖直驱动模组传动连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用一视觉模组采集产品的正面图像，以获取产品的偏转角度以及轮廓形状，同时利用另一视觉模组采集产品的侧面图像，以获取产品待点胶面的图像，通过结合正面图像和侧面图像，可准确地对点胶起始位置进行定位并规划相应的点胶路径，实现了对产品的快速、精确点胶。

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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于多维图像的点胶识别方法一实施例的方法流程图；

图2为图1中步骤S3的方法流程图；

图3为本发明基于多维图像的点胶识别方法中，摄像头模组在XYZ坐标系中正放及旋转一定角度时的点胶原理图；

图4为摄像头模组的标准模板图像；

图5为摄像头模组旋转60°时的侧面图像；

图6为图5所示图像按1/cos60°倍拉伸得到的图像；

图7为本发明点胶装置一实施例的立体示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一实施例提供一种基于多维图像的点胶识别方法，该方法尤其可用于摄像头模组点胶时点胶路径的规划。

具体而言，该方法针对待点胶摄像头模组可能存在一定的角度偏转，即摄像头模组相对水平方向具有一微小的夹角时，需识别待点胶侧面的起始位置以及终点位置，以便于规划相应的点胶路径，进而实现精确点胶。

为了识别待点胶侧面的起始位置以及终点位置，现有技术中，先从顶部拍照，然后使用镭射测高，在顶面选择2处测高点然后测高。然而，上述方式存在如下问题：

1)、不同的产品角度从顶部采集的产品照片存在大小差异，无法简单通过传统的Mark识别方式判断对应的位置。2)、如需判断产品高度和角度，需要依据从产品顶部拍摄的照片，拉伸到和模板长度一致，计算出2个可能的倾斜角度。在换算后的位置至少测2次镭射高度，结合照片和2次镭射测高的数值，综合判定产品的高度和角度信息，计算繁琐，且角度准确度不高。

针对上述问题，本实施例的胶路规划方法通过采集产品的正面图像，以获取产品的偏转角度以及轮廓形状；通过采集产品的侧面图像，以获取产品待点胶面的图像。从而，结合正面图像和侧面图像，可准确地对点胶起始位置进行定位并规划相应的点胶路径，实现了对产品的快速、精确点胶。

如图1所示，本实施例的基于多维图像的点胶识别方法包括如下步骤：

S1、自水平方向采集待点胶产品的正面图像数据。其中，所采集的正面图像数据包括：待点胶产品在竖直平面内的偏转角度数据A以及待点胶侧面的起始位置和终点位置数据；

S2、自竖直方向采集待点胶产品的侧面图像数据。其中，侧面图像数据包括：待点胶产品侧面的图像数据以及一侧露出的相邻侧面的图像数据。

S3、根据正面图像数据和侧面图像数据规划点胶路径。

如图2所示，步骤S3具体包括：

S31、根据所述正面图像数据和侧面图像数据得到点胶的起点O(X0，Y0，Z0)。

具体地，根据待点胶侧面的图像数据以及一侧露出的相邻侧面的图像数据之间的交接点，初步得到点胶起点O的坐标值；再根据起始位置和终点位置数据对点胶起点O的坐标值进行校正，得到点胶的起点O(X0，Y0，Z0)。

S32、根据O点坐标(X0，Y0，Z0)，通过拟合的方式得到任意点胶位置K相对起点O的坐标(Dx，Dy)。

如图3至6所示，从最左侧O点坐标(X0，Y0，Z0)开始，对侧面图像沿X方向拉伸1/cosA倍。拉伸过程中，需要按照所拉伸的倍率填充像素。例如，拉伸至2倍时，相邻像素点检需要填充1个像素；拉伸至1.1倍时，则在每十个像素中第五和第六个像素之间填充一个像素。同时，像素灰度值取相邻像素或中间值均可。将处理后的侧面图像与标准模板进行匹配，得到任意对应的目标点胶位置K相对起点O位置的坐标(Dx，Dy)。

S33、通过坐标变换的方式，得到任意点胶位置K的坐标。

具体地，Y坐标(Y0+Dy)保持不变的条件下，将X坐标变换为(X0+Dx*cosA)，同时增加Z坐标变换(Z0+Dx*sinA)，则变换后的任意点胶位置K坐标为(X0+Dx*cosA，Y0+Dy，Z0+Dx*sinA)。

从而，基于该点胶位置K坐标(X0+Dx*cosA，Y0+Dy，Z0+Dx*sinA)，可实现对摄像头模组侧面的精确点胶。其中，无倾角的产品模板图像是指：摄像头模组保持完全水平状态下的图像。

本发明另一实施例提供一种用于实现上述方法的点胶装置。

如图7所示，本实施例的点胶装置包括：第一视觉模组31、第二视觉模组32、点胶模组33、前后驱动模组34、水平驱动模组35以及竖直驱动模组36。

其中，第一视觉模组31水平地安装于一基座上，且其镜头朝向转盘本体21进行设置。第二视觉模组32位于第一视觉模组31的上方，且其镜头朝向转盘本体21进行设置。一个实施方式中，第一视觉模组31和第二视觉模组32可以为工业照相机。

如此，利用第一视觉模组31可采集摄像头模组在水平方向上的正面图像，该正面图像包括摄像头模组的偏转角度数据以及待点胶侧面的起始位置和终点位置数据。利用第二视觉模组32可采集摄像头模组的侧面图像，该侧面图像包括摄像头模组待点胶侧面的图像数据以及一侧露出的相邻侧面的图像数据。从而，通过结合上述正面图像和侧面图像，可准确地得到摄像头模组相对水平方向的偏转角度，进而可准确判断待点胶侧面的起始位置。

具体而言，使用第一视觉模组31获取产品在侧视视角X-Z平面内的位置及角度A。同时，使用第二视觉模组32获取产品X-Y平面内的位置。拟合两张照片的最左侧交界处位置获得起点O，对X-Y平面获得的照片做如下处理：

从最左侧O点坐标(X0，Y0，Z0)开始，对侧面图像沿X方向拉伸1/cosA倍。拉伸过程中，需要按照所拉伸的倍率填充像素。例如，拉伸至2倍时，相邻像素点检需要填充1个像素；拉伸至1.1倍时，则在每十个像素中第五和第六个像素之间填充一个像素。同时，像素灰度值取相邻像素或中间值均可。将处理后的侧面图像与标准模板进行匹配，得到任意对应的目标点胶位置K相对起点O位置的坐标(Dx，Dy)。Y坐标(Y0+Dy)保持不变的条件下，将X坐标变换为(X0+Dx*cosA)，同时增加Z坐标变换(Z0+Dx*sinA)，则变换后的点胶位置K坐标为(X0+Dx*cosA，Y0+Dy，Z0+Dx*sinA)。

基于该点胶位置K坐标(X0+Dx*cosA，Y0+Dy，Z0+Dx*sinA)，引导点胶模组33根据变换后的点胶位置K坐标，可实现对摄像头模组侧面的精确点胶。其中，无倾角的产品模板图像是指：摄像头模组保持完全水平状态下的图像。

点胶模组33包括：点胶头331以及点胶电机332。其中，点胶电机332安装于第一视觉模组31、第二视觉模组32所在的基座上，点胶头331安装于点胶电机332的输出端上，且该点胶头331朝向转盘本体21上的吸附旋转治具23设置，点胶电机332能够带动点胶头331相对吸附旋转治具23前后摆动，如此以便于调节点胶头331的点胶角度。且结合吸附旋转治具23，可实现对摄像头模组四侧面任意位置点胶和产品正面点胶。

进一步地，为了使得点胶模组33与第一视觉模组31、第二视觉模组32运动至需求的点胶位置，三者形成的整体能够由前后驱动模组34、水平驱动模组35以及竖直驱动模组36带动进行三维运动。

具体地，第一视觉模组31、第二视觉模组32、点胶模组33、前后驱动模组34以及竖直驱动模组36形成的整体与水平驱动模组35传动连接，以实现第一视觉模组31、第二视觉模组32、点胶模组33在水平方向上的运动。一个实施方式中，水平驱动模组35可以为一直线电机。第一视觉模组31、第二视觉模组32、点胶模组33以及竖直驱动模组36形成的整体与前后驱动模组34传动连接，以实现第一视觉模组31、第二视觉模组32、点胶模组33在前后方向上的运动。一个实施方式中，前后驱动模组34可以为一直线电机。第一视觉模组31、第二视觉模组32、点胶模组33形成的整体与竖直驱动模组36传动连接，以实现第一视觉模组31、第二视觉模组32、点胶模组33在竖直方向上的运动。

综上所述，本发明利用一视觉模组采集产品的正面图像，以获取产品的偏转角度以及轮廓形状，同时利用另一视觉模组采集产品的侧面图像，以获取产品待点胶面的图像，通过结合正面图像和侧面图像，可准确地对点胶起始位置进行定位并规划相应的点胶路径，实现了对产品的快速、精确点胶。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种基于多维图像的点胶识别方法，其特征在于，所述方法包括：

自水平方向采集待点胶产品的正面图像数据；

所采集的正面图像数据包括：待点胶产品在竖直平面内的偏转角度数据A以及待点胶侧面的起始位置和终点位置数据；

自竖直方向采集待点胶产品的侧面图像数据；

所述侧面图像数据包括：待点胶产品侧面的图像数据以及一侧露出的相邻侧面的图像数据；

根据所述正面图像数据和侧面图像数据规划点胶路径；其包括：

根据所述正面图像数据和侧面图像数据得到点胶的起点O(X0，Y0，Z0)；

从O点坐标(X0，Y0，Z0)开始，将侧面图像沿X方向拉伸1/cosA倍，然后与无倾角的产品模板图像拟合，再拟合标准点胶图形位置，得到任意点胶位置K相对起点O的坐标(Dx，Dy)；

Y坐标(Y0+Dy)保持不变的条件下，将X坐标变换为(X0+Dx*cosA)，同时增加Z坐标变换(Z0+Dx*sinA)，则变换后的任意点胶位置K坐标为(X0+Dx*cosA，Y0+Dy，Z0+Dx*sinA)。

2.根据权利要求1所述的基于多维图像的点胶识别方法，其特征在于，根据所述待点胶侧面的图像数据以及一侧露出的相邻侧面的图像数据之间的交接点，初步得到点胶起点O的坐标值；再根据所述起始位置和终点位置数据对所述点胶起点O的坐标值进行校正，得到所述点胶的起点O(X0，Y0，Z0)。

3.一种用于实现权利要求1或2所述方法的点胶装置，其特征在于，所述点胶装置包括：第一视觉模组、第二视觉模组以及点胶模组；

所述第一视觉模组采集产品的正面图像，所述第二视觉模组采集产品的侧面图像，所述点胶模组根据所述正面图像和侧面图像结合得到的点胶路径对产品进行点胶。

4.根据权利要求3所述的点胶装置，其特征在于，所述第一视觉模组水平设置，所述第二视觉模组竖直设置，所述第一视觉模组、第二视觉模组为工业照相机。

5.根据权利要求3所述的点胶装置，其特征在于，所述点胶模组包括：点胶头以及点胶电机；

所述点胶电机安装于所述第一视觉模组、第二视觉模组所在的基座上，所述点胶头安装于点胶电机的输出端上，且所述点胶电机能够带动点胶头进行前后摆动。

6.根据权利要求3所述的点胶装置，其特征在于，所述点胶装置还包括动力模组；所述点胶模组与第一视觉模组、第二视觉模组形成的整体能够由所述动力模组带动进行三维运动；

所述动力模组包括：前后驱动模组、水平驱动模组以及竖直驱动模组；

所述第一视觉模组、第二视觉模组、点胶模组、前后驱动模组以及竖直驱动模组形成的整体与所述水平驱动模组传动连接；所述第一视觉模组、第二视觉模组、点胶模组以及竖直驱动模组形成的整体与所述前后驱动模组传动连接；所述第一视觉模组、第二视觉模组、点胶模组形成的整体与所述竖直驱动模组传动连接。