CN116809345A - 一种防锈瓶盖二维码的喷涂方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种防锈瓶盖二维码的喷涂方法及装置中，首先采集待喷涂防锈瓶盖的热成像图像，再对热成像图像进行图像分割，得到待喷涂子图，进而对待喷涂子图进行网格化，得到待喷涂子图的网格宏块集合，并确定网格宏块集合的时滞权重系数向量，获取二维码喷枪的标准时滞时间，最后根据时滞权重系数向量和标准时滞时间确定时滞系数序列，由时滞系数序列控制二维码喷枪对待喷涂防锈瓶盖进行二维码喷涂，从而实现了一种能够对防锈瓶盖二维码喷涂时的喷枪移动速度和喷枪流量进行控制，防止二维码涂料向防锈瓶盖表面的低侧发生侧滑，保证了二维码图案的均衡性和一致性，提高用户扫描二维码时的识别率。
Description
技术领域
本申请涉及防锈瓶盖喷涂技术领域，更具体的说，本申请涉及一种防锈瓶盖二维码的喷涂方法及装置。
背景技术
二维码是一种新时代信息传递和交互的媒介，向防锈瓶盖上喷涂二维码可以为饮料产品提供唯一的识别码，使每个防锈瓶盖都具有独特的标识，帮助商家对产品进行追溯和管理，并且在需要进行召回或质量控制时，可以更准确地定位和追踪相关的产品并提供与消费者的信息交互和互动。
现有技术中，通过喷枪将二维码图案喷涂到防锈瓶盖表面，在喷涂时喷枪移动速度和喷枪流量通常不变，在防锈瓶盖完成热塑性防锈涂层后其待喷涂的表面为曲面，并且需要喷涂二维码的区域也具有一定的温差，会引起二维码涂料向曲面的低侧发生不同程度的侧滑，破坏了二维码图案的均衡性和一致性，严重时可能会导致二维码图案被用户扫描时识读困难或失败，大大降低了用户体验。
发明内容
本申请提供一种防锈瓶盖二维码的喷涂方法及装置，能够根据待喷涂防锈瓶盖的热成像图像对二维码喷涂时的喷枪移动速度和喷枪流量进行控制，从而解决二维码涂料向防锈瓶盖表面的低侧发生侧滑的技术问题，保证二维码图案的均衡性和一致性，提高用户扫描二维码时的识别率。
为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：
第一方面，本申请提供一种防锈瓶盖二维码的喷涂方法，包括如下步骤：
采集待喷涂防锈瓶盖的热成像图像；
对所述热成像图像进行图像分割，得到待喷涂子图；
对所述待喷涂子图进行网格化，得到所述待喷涂子图的网格宏块集合；
确定所述网格宏块集合的时滞权重系数向量，获取二维码喷枪的标准时滞时间，根据所述时滞权重系数向量和标准时滞时间确定时滞系数序列，根据所述时滞系数序列控制所述二维码喷枪对所述待喷涂防锈瓶盖进行二维码喷涂。
在一些实施例中，对所述热成像图像进行图像分割，得到待喷涂子图具体包括：
对所述热成像图像进行灰度化处理，得到瓶盖灰度图像；
对所述瓶盖灰度图像进行背景检测，得到对象热成像图像；
确定所述对象热成像图像中的瓶盖标志特征点；
根据所述瓶盖标志特征点和所述对象热成像图像的形心，截取所述对象热成像图像中待喷涂的图像区域，得到待喷涂子图。
在一些实施例中，确定所述对象热成像图像中的瓶盖标志特征点之前还包括：确定所述对象热成像图像的形心。
在一些实施例中，对所述瓶盖灰度图像进行背景检测，得到对象热成像图像之前还包括：对所述瓶盖灰度图像进行均值滤噪预处理。
在一些实施例中，对所述待喷涂子图进行网格化，得到所述待喷涂子图的网格宏块集合具体包括：
确定所述待喷涂子图的相机偏转角；
根据所述待喷涂子图的相机偏转角和子图特征点，将所述待喷涂子图映射到标准瓶盖三维模型上，得到待喷涂瓶盖模型；
采用预设的网格化算法将所述待喷涂瓶盖模型网格化，得到网格宏块集合。
在一些实施例中，根据所述时滞系数序列控制所述二维码喷枪对所述待喷涂防锈瓶盖进行二维码喷涂包括：
获取二维码喷枪的喷涂点在所述网格宏块集合中对应的网格宏块；
根据所述网格宏块在所述时滞系数序列中对应的时滞系数，确定二维码喷枪在该喷涂点的喷枪移动速度以及喷枪流量值。
在一些实施例中，采用红外相机采集待喷涂防锈瓶盖的热成像图像。
第二方面，本申请提供一种防锈瓶盖二维码的喷涂装置，所述防锈瓶盖二维码的喷涂装置包括：
热成像图像采集单元，用于采集待喷涂防锈瓶盖的热成像图像；
热成像图像预处理单元，用于对所述热成像图像进行图像分割，得到待喷涂子图；
待喷涂子图网格化单元，用于对所述待喷涂子图进行网格化，得到所述待喷涂子图的网格宏块集合；
二维码喷涂控制单元，用于确定所述网格宏块集合的时滞权重系数向量，获取二维码喷枪的标准时滞时间，根据所述时滞权重系数向量和标准时滞时间确定时滞系数序列，根据所述时滞系数序列控制所述二维码喷枪对所述待喷涂防锈瓶盖进行二维码喷涂。
第三方面，本申请提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行上述的防锈瓶盖二维码的喷涂方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的防锈瓶盖二维码的喷涂方法。
本申请公开的实施例提供的技术方案具有以下有益效果：
本申请提供的防锈瓶盖二维码的喷涂方法及装置中，首先采集待喷涂防锈瓶盖的热成像图像，再对热成像图像进行图像分割，得到待喷涂子图，进而对待喷涂子图进行网格化，得到待喷涂子图的网格宏块集合，并确定网格宏块集合的时滞权重系数向量，获取二维码喷枪的标准时滞时间，最后根据时滞权重系数向量和标准时滞时间确定时滞系数序列，由时滞系数序列控制二维码喷枪对待喷涂防锈瓶盖进行二维码喷涂，从而能够对二维码喷涂时的喷枪移动速度和喷枪流量进行控制，防止二维码涂料向防锈瓶盖表面的低侧发生侧滑，保证了二维码图案的均衡性和一致性，提高用户扫描二维码时的识别率。
附图说明
图1是根据本申请一些实施例所示的防锈瓶盖二维码的喷涂方法的示例性流程图；
图2是根据本申请一些实施例所示的防锈瓶盖二维码的喷涂装置的示例性硬件和/或软件的示意图；
图3是根据本申请一些实施例所示的实现防锈瓶盖二维码的喷涂方法的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
本申请核心是首先采集待喷涂防锈瓶盖的热成像图像，再对热成像图像进行图像分割，得到待喷涂子图，进而对待喷涂子图进行网格化，得到待喷涂子图的网格宏块集合，并确定网格宏块集合的时滞权重系数向量，获取二维码喷枪的标准时滞时间，最后根据时滞权重系数向量和标准时滞时间确定时滞系数序列，由时滞系数序列控制二维码喷枪对待喷涂防锈瓶盖进行二维码喷涂，实现了一种能够对二维码喷涂时的喷枪移动速度和喷枪流量进行控制的防锈瓶盖二维码的喷涂方法，防止二维码涂料向防锈瓶盖表面的低侧发生侧滑，保证了二维码图案的均衡性和一致性，提高用户扫描二维码时的识别率。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。参考图1，该图是根据本申请一些实施例所示的防锈瓶盖二维码的喷涂方法的示例性流程图，该防锈瓶盖二维码的喷涂方法100主要包括如下步骤：
在步骤S101，采集待喷涂防锈瓶盖的热成像图像。
在一些实施例中，可以采用红外相机采集待喷涂防锈瓶盖的热成像图像，需要说明的，所述红外相机可以是能够感应并采集待喷涂防锈瓶盖的红外辐射的红外热像相机，在另外一些实施例中，采集待喷涂防锈瓶盖的热成像图像的设备也可以是其他可以实现热成像图像采集的装置，这里不做限定。
需要说明的，所述红外相机可装载于红外相机的喷枪上，也可以装载于待喷涂防锈瓶盖通过运输线到达预设的工件加工位置的正上方，这里不做限定，在一些实施例中，所述热成像图像为该防锈瓶盖的待喷涂侧(通常为防锈瓶盖上表面)的表面红外辐射图像。
在步骤S102中，对所述热成像图像进行图像分割，得到待喷涂子图。
需要说明的，所述热成像图像中包含待喷涂防锈瓶盖对象部分和背景部分，因此，需要对所述热成像图像进行预处理，得到仅包含防锈瓶盖的待喷涂区域的部分热成像图像(待喷涂子图)。
在一些实施例中，对所述热成像图像进行图像分割，得到待喷涂子图具体可采用下述方式，即：
对所述热成像图像进行灰度化处理，得到瓶盖灰度图像；
对所述瓶盖灰度图像进行背景检测，得到对象的热成像图像；
确定所述对象热成像图像中的瓶盖标志特征点；
根据所述瓶盖标志特征点截取截取所述对象热成像图像中待喷涂的图像区域，得到待喷涂子图；
具体实现时，对所述热成像图像进行灰度化处理可采用现有技术，例如，可以根据该热成像图像，获取该图中每个像素点的RGB(Red,Green,Blue-三原色)原始值，该原始值代表了该像素点处的温度情况，进而取其中一个像素点的RGB原始值的平均值映射到0到255的灰度范围后得到灰度值，将该灰度值作为该像素点的灰度，从而得到灰度图像像素用于代替原有像素点，对所述热成像图像中每一个像素点重复上述步骤，即可得到瓶盖灰度图像。
需要说明的，在本申请一些实施例中，对所述瓶盖灰度图像进行背景检测，得到对象热成像图像之前还可对所述瓶盖灰度图像进行均值滤噪预处理，这里不再赘述。
具体实现时，可以将所述瓶盖灰度图像中目标像素点的周围像素作为滤噪模板，使用滤噪模板中像素点的灰度平均值对目标像素点的灰度对更新，在瓶盖灰度图像中不断选取目标像素点重复上述步骤，直到瓶盖灰度图像中的所有像素点的灰度均被代替，从而实现图像的均值滤波预处理，提高该瓶盖灰度图像的平滑性并对图像中可能存在的离散噪声进行滤除，便于后续对所述瓶盖灰度图像的背景检测。
在一些实施例中，对所述瓶盖灰度图像进行背景检测，得到对象热成像图像具体可以采用下述方式，即：对所述瓶盖灰度图像进行二值化处理后，由使用最为广泛的索贝尔边缘检测算子对所述二值化处理后的图像进行边缘检测，从而分离出瓶盖图像中的背景区域和对象区域，进而根据背景区域和对象区域对待喷涂防锈瓶盖的热成像图像进行分割，得到对象热成像图像。
具体实现时，首先，对图像进行二值化处理，可使用阈值处理或其他二值化方法，将图像中的背景和对象分为两个不同的像素值，将其转化为只包含0和255两个灰度值的二值化图像，再应用索贝尔算子计算像素点周围的灰度值变化，根据索贝尔算子的计算结果设置一个适当的阈值来提取边缘，超过阈值的像素将被视为边缘，可以将其设置为特定的像素值，而低于阈值的像素可以设置为另一个值，从而确定二值化图像中的图像边缘位置，边缘位置通常代表着待喷涂防锈瓶盖与图像背景之间的边界，因此可以根据图像边缘位置对待喷涂防锈瓶盖的热成像图像进行分割，分离出背景区域和防锈瓶盖对象区域，截取的防锈瓶盖对象区域的部分热成像图像即为所述对象热成像图像。
需要说明的，瓶盖标志特征点为预设在瓶盖模型上的具有独特性和区分度的特征点，通常数量为一个以上，用于实现对瓶盖图像的定位或是对相机进行标定，在一些实施例中，可以采用最近邻匹配算法将所述对象热成像图像中的特征点与标准的瓶盖照片中预设的特征点进行匹配，从而找到标志特征点，在另外一些实施例中，由于瓶盖表面近似圆形，相机偏移和畸变后得到的对象热成像图像通常为长短轴差距不大的椭圆，因此也可以直接通过常用的图像识别算法找到对象热成像图像的最小外接矩形，将所述最小外界矩形与所述对象热成像图像的所有交点作为所述标志特征点。
另外，在本申请一些实施例中，确定所述对象热成像图像中的瓶盖标志特征点之前还需首先确定所述对象热成像图像的形心，这里不再赘述。
需要说明的，所述对象热成像图像的形心，形心即为防锈瓶盖的中心点在所述对象热成像图像中的像素点位置，具体实现时，对象热成像图像的形心确定可采用下述公式，即：
其中，po为形心在对象热成像图像中的坐标值，xo为形心在对象热成像图像中的横坐标，yo为形心在对象热成像图像中的纵坐标，k为求和的中间变量，n为所述对象热成像图像中的像素个数，pkx为所述对象热成像图像中的第k个像素点的横坐标，pky为所述对象热成像图像中的第k个像素点的纵坐标，需要说明的，所述第k个像素点基于所述对象热成像图像中像素点的行排列顺序。
确定所述对象热成像图像的形心后，进而可以根据所述瓶盖标志特征点截取所述对象热成像图像中需要进行二维码喷涂的图像区域，得到待喷涂子图，具体实现时，可以结合二维码需要的喷涂面积对所述对象热成像图像进行部分截取，得到所述待喷涂子图，例如，可以截取以形心为中心的矩形作为待喷涂子图，该矩形的长宽分别为所述对象热成像图像的标志特征点中最大横坐标差和最大纵坐标差的一半。
在步骤S103中，对所述待喷涂子图进行网格化，得到所述待喷涂子图的网格宏块集合。
需要说明的，由于所述待喷涂的防锈瓶盖表面不规则，容易引起喷涂时的涂料厚度不均，导致喷绘的二维码涂料在凝固前向较低的防锈瓶盖表面发生侧滑，继而造成喷涂的二维码存在形状畸变而无法被识别的情况，因此需要对所述待喷涂子图进行网格化，得到局部规则的网格宏块组成的网格化图像，从而根据局部近似的防锈瓶盖表面情况完成二维码喷涂。
在一些实施例中，对所述待喷涂子图进行网格化，得到所述待喷涂子图的网格宏块集合可采用下述方式，即：
确定所述待喷涂子图的相机偏转角；
根据所述待喷涂子图的相机偏转角和子图特征点，将所述待喷涂子图映射到标准瓶盖三维模型上，得到待喷涂瓶盖模型；
采用预设的网格化算法将所述待喷涂瓶盖模型网格化，得到网格宏块集合。
需要说明的，所述相机偏转角为被拍摄的防锈瓶盖工件的中心轴与红外相机拍摄时的相机中轴线的夹角，本申请的一些实施例中提供了一种便于获取待喷涂子图的相机偏转角方法，即，由于防锈瓶盖工件的中心轴与相机拍摄时的相机中轴线的夹角会导致相机拍摄照片出现偏转，偏转角越大时相对于无偏转角时拍摄的照片会出现更大的面积收缩，并且防锈瓶盖对象本身和待喷涂区域均为简单几何形状，因此可以先计算所述待喷涂子图面积与实际需要喷涂的二维码面积之间的比值，进而根据二者间的比值确定所述相机偏转角；在另一些实施例中，所述相机偏转角也可以通过下式确定，即：
其中，为相机偏转角，k为距离修正系数，λ1、λ2为标定的权重系数，权重系数之和为一，Sz为所述待喷涂子图面积，Se为待喷涂的二维码面积，SJ为所述对象热成像图像的最大外接矩形的面积，Sp为所述待喷涂防锈瓶盖的表面面积，π为自然圆周率。
所述距离修正系数用于修正相机与待喷涂防锈瓶盖之间的距离导致的图像缩放，与热成像图像拍摄时镜头与待喷涂防锈瓶盖表面的距离有关，具体实现时，热成像图像拍摄时，镜头与待喷涂防锈瓶盖表面的距离越远，所述距离修正系数越大。
需要说明的，由于所述待喷涂子图为热成像图像中截取的部分需要进行二维码喷涂的区域图像，为二维图像，因此需要确定待喷涂子图的子图特征点，将全部子图特征点与标准瓶盖三维模型中对应的二维码区域进行特征点匹配，通过匹配特征点找到瓶盖表面图像和标准瓶盖三维模型之间的对应关系，进而根据匹配的特征点确定与所述待喷涂子图对应三维的待喷涂瓶盖模型，需要说明的，子图特征点可以是该待喷涂子图中具有独特性和可区分性的局部特征，例如角点、边缘等。
具体实现时，可以通过特征提取时常用的尺度不变特征变换(Scale-InvariantFeature Transform，SIFT)算法，提取所述待喷涂子图中的边缘点作为子图特征点并形成特征描述符，进而将所述特征描述符与标准的瓶盖三维模型中各点的特征描述符进行比对，例如，当特征描述符为向量形式，将向量之间的长度差作为两个特征描述符之间的距离，基于特征描述符之间的距离，将每个特征点的最近邻特征点作为匹配点，得到待喷涂子图的子图特征点与标准的瓶盖三维模型中的特征点之间的匹配关系，进而根据特征点之间的匹配关系以及相机偏转角，可以通过张正右标定法对相机进行标定后，将待喷涂子图的像素点的坐标映射到标准瓶盖三维模型的世界坐标系中，从而实现所述待喷涂子图与三维的待喷涂瓶盖模型之间的转化，得到待喷涂瓶盖模型。
所述三维的待喷涂瓶盖模型包括一系列位于防锈瓶盖的待喷涂表面区域的像素点以及每个像素点对应的法向量组成的点云数据，在一些实施例中，可以采用网格化常用的Delaunay三角化算法作为预设的网格化算法，将待喷涂瓶盖模型中全部点划分为一系列相邻的三角网格宏块，从而获得所述待喷涂子图的网格宏块集合，其中，每个三角网格宏块中所有像素点构成该三角网格宏块的点集，将该点集中所有像素点对应的法向量中，与相机中心轴方向向量的点乘乘积绝对值最小的法向量作为该三角网格宏块的法向量，最后将所有三角网格宏块构成的集合作为所述网格宏块集合，在另外一些实施例中，也可以采用其他网格化算法或图像处理算法将所述待喷涂瓶盖模型进行其他类型的网格化，例如，将所述待喷涂瓶盖模型中全部点划分为一系列相邻的六边形网格宏块，得到网格宏块集合。
需要说明的，所述网格宏块集合为网格宏块组成的集合，所述网格宏块可以是方形或三角，其实质上为所述待喷涂子图中的像素点构成的点集，并且在同一个点集中的像素点具有与该网格宏块相同的法向量，以便于对防锈瓶盖表面的曲度变化不大的区域进行相似的喷涂处理。
在一些实施例中，可以在采集待喷涂防锈瓶盖的热成像图像之前，利用三维扫描仪或结构光扫描仪等专业设备对防锈瓶盖进行扫描，从而快速获取物体表面的几何形状和纹理信息，生成高精度的标准瓶盖三维模型，再根据标准瓶盖三维模型获取防锈瓶盖表面的点云数据，并将标准瓶盖三维模型和防锈瓶盖待喷涂表面的点云数据预先存储到计算机中，以便于后续待喷涂子图与标准瓶盖三维模型的特征点对比与映射。
在步骤S104中，确定所述网格宏块集合的时滞权重系数向量，获取二维码喷枪的标准时滞时间，根据所述时滞权重系数向量和标准时滞时间确定时滞系数序列，根据所述时滞系数序列控制所述二维码喷枪对所述待喷涂防锈瓶盖进行二维码喷涂。
需要说明的，所述时滞权重系数代表了其对应的网格宏块集合需要的喷涂时间所占用的权重，例如，当喷涂点所在网格宏块的法向量与喷枪的涂料喷射方向存在较大偏移，或是喷涂点处的温度较大导致涂料难以快速凝固时，需要调节二维码喷枪在该喷涂点处的喷涂时间占有更大的权重，具体实现时，可以通过调节二维码喷枪的移动速度控制喷枪在该喷涂点处停滞的时间，从而保证在改点处获得较一致的二维码图案。
所述时滞权重系数向量中包含多个时滞权重系数，在一些实施例中，所述时滞权重系数与所述网格宏块集合中各个网格宏块具有一一对应关系，即，所述网格宏块集合中各个网格宏块在该时滞权重系数向量中均能找到唯一对应的时滞权重系数，例如，第一网格宏块在所述时滞权重系数向量中对应第一时滞权重系数，具体实现时，所述时滞权重系数向量中的时滞权重系数可以通过下式确定，即：
其中，δn为所述网格宏块集合中的第n个网格宏块对应的时滞权重系数，为第n个网格宏块的法向量，为单位向量，/>为相机中轴线的方向向量，k为第n个网格宏块中像素点的个数，ρm为第n个网格宏块的法向量中第m个像素点的灰度值，m为求和的中间变量。
根据上式求取所述网格宏块集合中各个网格宏块对应的时滞权重系数，将各个网格宏块对应的时滞权重系数作为向量元素组成时滞权重系数向量，进而可以根据该时滞权重系数向量求取时滞系数序列。
在一些实施例中，所述二维码喷枪的标准时滞时间根据需要的涂料厚度进行预设，该标准时滞时间用于与所述时滞权重系数作加权运算，时滞系数序列可以通过所述时滞权重系数向量对所述二维码喷枪的标准时滞时间做加权运算得到，具体实现时，时滞系数序列也可以由下式确定：
A＝T0·B
其中，A为时滞系数序列，T0为标准时滞时间，B为时滞权重系数向量。
需要说明的，所述时滞系数序列由所述时滞权重系数向量与二维码喷枪的标准时滞时间点乘获取，该时滞系数序列由多个时滞系数组成，并与所述时滞权重系数向量具有相同维数，因此该时滞系数序列与所述网格宏块集合中各个网格宏块同样具有一一对应关系，即，所述网格宏块集合中各个网格宏块在该时滞系数序列中均能找到唯一对应的时滞系数，进而可以在二维码喷枪对所述待喷涂防锈瓶盖进行二维码喷涂时，根据当前喷枪喷涂时所在的网格宏块对应的时滞系数控制二维码喷枪的喷枪移动速度和喷枪流量。
优选的，在一些实施例中，根据所述时滞系数序列控制所述二维码喷枪对所述待喷涂防锈瓶盖进行二维码喷涂可采用下述方式，即：
获取二维码喷枪的喷涂点在所述网格宏块集合中对应的网格宏块；
根据所述网格宏块对应的时滞系数，确定二维码喷枪在该喷涂点的喷枪移动速度以及喷枪流量值。
需要说明的，二维码喷枪是一种专门用于在防锈瓶盖上喷涂二维码的设备，通常由喷嘴和涂料供给系统组成，其具有高速喷涂能力和精确的喷涂控制，以确保二维码图案的清晰度和可读性，并用于快速、自动化地对大批量的防锈瓶盖进行二维码喷涂，但二维码喷枪采用固定的移动速度以及喷枪流量值对防锈瓶盖进行喷涂时，由于防锈瓶盖热塑性完成后表面的温度不均匀，并且其表面存在一定程度的曲度，因此二维码涂料容易在未凝结时向较低的曲面处发生侧滑，引起二维码表面失真，因此，需要根据喷涂点的表面温度和该点处对应网格化后的法向量，对二维码喷枪的喷枪移动速度以及喷枪流量值进行控制，从而保证形成的二维码图案的一致性和完整性。
喷涂点为该二维码喷枪工作时喷头所对的防锈瓶盖的待喷涂表面的点，该点在红外相机拍摄的热成像图像中具有对应的像素点，该像素点的灰度与该点处的温度正相关，需要说明的，由于待喷涂子图为截取热成像图像中需要喷涂的防锈瓶盖表面区域获得，因此该二维码喷枪的喷涂点在待喷涂子图中同样存在对应的像素点坐标，再将像素点坐标映射到待喷涂瓶盖模型的世界坐标系中，从而确定该像素点位于的网格宏块，进而根据该网格宏块获取对应的时滞系数，该时滞系数用于对二维码喷枪在该喷涂点的喷枪移动速度以及喷枪流量值进行控制。
优选的，在一些实施例中，例如，当喷涂点位于所述网格宏块集合中的第一网格宏块时，所述喷枪移动速度可以由下式确定：
其中，V为喷枪移动速度，a1为时滞系数序列中与第一网格宏块集合对应的第一时滞系数，x为预先标定的单位距离值，用于获取速度量纲，c为待喷涂子图中像素点个数，ρn为待喷涂子图中第n个像素点的灰度值。
在一些实施例中，当所述二维码喷枪的喷枪移动速度降低时，为保证二维码图案上涂料的均匀，需要同时对二维码喷枪的喷枪流量值进行控制，具体实现时，所述喷枪流量值可以由下式确定：
其中，ε为喷枪流量值，a1为时滞系数序列中与第一网格宏块集合对应的第一时滞系数，ε0为该二维码喷枪工作时达到的最大流量值，c为待喷涂子图中像素点个数，ρn为待喷涂子图中第n个像素点的灰度值。
需要说明的，除特殊说明外，本申请中出现的第n个像素点或是第一网格宏块集合均基于其所在的图像中的行排列顺序，此外，具体实现时，调节所述二维码喷枪的喷枪移动速度和喷枪流量值可采用多种方式，即可利用喷枪的机械结构对其进行控制，也可以通过可编程逻辑控制芯片接收控制信号，从而对二维码喷枪的喷枪移动速度进行控制，另外，也可以通过控制二维码喷枪中涂料流量阀的开度，从而对所述二维码喷枪的喷枪流量值进行控制，这里不做赘述。
另外，本申请的另一方面，在一些实施例中，本申请提供一种防锈瓶盖二维码的喷涂装置，参考图2，该图是根据本申请一些实施例所示的防锈瓶盖二维码的喷涂装置的示例性硬件和/或软件的示意图，该防锈瓶盖二维码的喷涂装置200包括：热成像图像采集单元201、热成像图像预处理单元202、待喷涂子图网格化单元203和二维码喷涂控制单元204，分别说明如下：
热成像图像采集单元201，本申请中热成像图像采集单元201主要用于采集待喷涂防锈瓶盖的热成像图像；
热成像图像预处理单元202，本申请中热成像图像预处理单元202主要用于对所述热成像图像进行图像分割，得到待喷涂子图；
待喷涂子图网格化单元203，本申请中待喷涂子图网格化单元203主要用于对所述待喷涂子图进行网格化，得到所述待喷涂子图的网格宏块集合；
二维码喷涂控制单元204，本申请中二维码喷涂控制单元204主要用于确定所述网格宏块集合的时滞权重系数向量，获取二维码喷枪的标准时滞时间，根据所述时滞权重系数向量和标准时滞时间确定时滞系数序列，根据所述时滞系数序列控制所述二维码喷枪对所述待喷涂防锈瓶盖进行二维码喷涂。
另外，本申请还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行上述的防锈瓶盖二维码的喷涂方法。
在一些实施例中，参考图3，该图是根据本申请一些实施例所示的应用防锈瓶盖二维码的喷涂方法的计算机设备的结构示意图。上述实施例中的防锈瓶盖二维码的喷涂方法可以通过图3所示的计算机设备来实现，该计算机设备包括至少一个处理器301、通信总线302、存储器303以及至少一个通信接口304。
处理器301可以是一个通用中央处理器(central processing unit，CPU)、特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)或一个或多个用于控制本申请中的防锈瓶盖二维码的喷涂方法的执行。
通信总线302可包括一通路，在上述组件之间传送信息。
存储器303可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only Memory，CD-ROM)或其它光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘或者其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器303可以是独立存在，通过通信总线302与处理器301相连接。存储器303也可以和处理器301集成在一起。
其中，存储器303用于存储执行本申请方案的程序代码，并由处理器301来控制执行。处理器301用于执行存储器303中存储的程序代码。程序代码中可以包括一个或多个软件模块。上述实施例中时滞权重系数的确定可以通过处理器301以及存储器303中的程序代码中的一个或多个软件模块实现。
通信接口304，使用任何收发器一类的装置，用于与其它设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(radio access network，RAN)，无线局域网(wireless local areanetworks，WLAN)等。
在具体实现中，作为一种实施例，计算机设备可以包括多个处理器，这些处理器中的每一个可以是一个单核(single-CPU)处理器，也可以是一个多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
上述的计算机设备可以是一个通用计算机设备或者是一个专用计算机设备。在具体实现中，计算机设备可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、掌上电脑(personaldigital assistant，PDA)、移动手机、平板电脑、无线终端设备、通信设备或者嵌入式设备。本申请实施例不限定计算机设备的类型。
另外，本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的防锈瓶盖二维码的喷涂方法。
综上，本申请实施例公开的防锈瓶盖二维码的喷涂方法及装置中，首先采集待喷涂防锈瓶盖的热成像图像，再对热成像图像进行图像分割，得到待喷涂子图，进而对待喷涂子图进行网格化，得到待喷涂子图的网格宏块集合，并确定网格宏块集合的时滞权重系数向量，获取二维码喷枪的标准时滞时间，最后根据时滞权重系数向量和标准时滞时间确定时滞系数序列，由时滞系数序列控制二维码喷枪对待喷涂防锈瓶盖进行二维码喷涂，实现了一种能够对二维码喷涂时的喷枪移动速度和喷枪流量进行控制的防锈瓶盖二维码的喷涂方法，防止二维码涂料向防锈瓶盖表面的低侧发生侧滑，保证了二维码图案的均衡性和一致性，提高用户扫描二维码时的识别率。
尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种防锈瓶盖二维码的喷涂方法，其特征在于，包括：
采集待喷涂防锈瓶盖的热成像图像；
对所述热成像图像进行图像分割，得到待喷涂子图；
对所述待喷涂子图进行网格化，得到所述待喷涂子图的网格宏块集合；
确定所述网格宏块集合的时滞权重系数向量，获取二维码喷枪的标准时滞时间，根据所述时滞权重系数向量和标准时滞时间确定时滞系数序列，根据所述时滞系数序列控制所述二维码喷枪对所述待喷涂防锈瓶盖进行二维码喷涂。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述热成像图像进行图像分割，得到待喷涂子图具体包括：
对所述热成像图像进行灰度化处理，得到瓶盖灰度图像；
对所述瓶盖灰度图像进行背景检测，得到对象热成像图像；
确定所述对象热成像图像中的瓶盖标志特征点；
根据所述瓶盖标志特征点和所述对象热成像图像的形心，截取所述对象热成像图像中待喷涂的图像区域，得到待喷涂子图。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述对象热成像图像中的瓶盖标志特征点之前还包括：确定所述对象热成像图像的形心。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述瓶盖灰度图像进行背景检测，得到对象热成像图像之前还包括：对所述瓶盖灰度图像进行均值滤噪预处理。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述待喷涂子图进行网格化，得到所述待喷涂子图的网格宏块集合具体包括：
确定所述待喷涂子图的相机偏转角；
根据所述待喷涂子图的相机偏转角和子图特征点，将所述待喷涂子图映射到标准瓶盖三维模型上，得到待喷涂瓶盖模型；
采用预设的网格化算法将所述待喷涂瓶盖模型网格化，得到网格宏块集合。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述时滞系数序列控制所述二维码喷枪对所述待喷涂防锈瓶盖进行二维码喷涂具体包括：
获取二维码喷枪的喷涂点在所述网格宏块集合中对应的网格宏块；
根据所述网格宏块在所述时滞系数序列中对应的时滞系数，确定二维码喷枪在该喷涂点的喷枪移动速度以及喷枪流量值。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用红外相机采集待喷涂防锈瓶盖的热成像图像。
8.一种防锈瓶盖二维码的喷涂装置，其特征在于，所述防锈瓶盖二维码的喷涂装置包括：
热成像图像采集单元，用于采集待喷涂防锈瓶盖的热成像图像；
热成像图像预处理单元，用于对所述热成像图像进行图像分割，得到待喷涂子图；
待喷涂子图网格化单元，用于对所述待喷涂子图进行网格化，得到所述待喷涂子图的网格宏块集合；
二维码喷涂控制单元，用于确定所述网格宏块集合的时滞权重系数向量，获取二维码喷枪的标准时滞时间，根据所述时滞权重系数向量和标准时滞时间确定时滞系数序列，根据所述时滞系数序列控制所述二维码喷枪对所述待喷涂防锈瓶盖进行二维码喷涂。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行如权利要求1至7任一项所述的防锈瓶盖二维码的喷涂方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的防锈瓶盖二维码的喷涂方法。
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| CN202310756123.7A CN116809345A (zh) | 2023-06-26 | 2023-06-26 | 一种防锈瓶盖二维码的喷涂方法及装置 |
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