CN208622139U - 基于立体视觉的工件智能识别系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于立体视觉的工件智能识别系统，解决了现有的工业生产线中各种工件通过普通的机器视觉技术对图像等的识别定位不精准，不能在多种条件下灵活的获得各种工件的立体信息的问题。本实用新型包括工件输送装置、光电开关检测装置、CCD摄像机、信号触发装置、光源装置、图像采集装置、图像处理及分析装置、控制通信单元和工件执行机构，光电开关检测装置固定设置于工件输送装置表面上；光源装置安装于光电开关检测装置正上方，光源装置可沿竖直方向伸缩调整且可沿水平方向180度旋转；CCD摄像机设置于信号触发装置内部；信号触发装置通过工件输送装置上方被光电开关检测装置检测到时触发信号触发装置，触发CCD摄像机对工件进行拍照。

Description

基于立体视觉的工件智能识别系统

技术领域

本实用新型涉及图像识别技术领域，具体涉及基于立体视觉的工件智能识别系统。

背景技术

随着人力成本的上升，工业生产线的自动化程度受到越来越多的重视，机器视觉技术应用其中。在工业生产线中，各种齿轮、螺栓、平垫片、弹簧垫片等各种工件都需要通过机器视觉技术进行图像识别定位、匹配，抓取等，那么机器视觉技术的高识别率和准确定位尤其重要。

然而，目前普通的机器视觉技术的高识别率和准确定位率不高，给工业生产线带来了一定的困惑。随着机器视觉技术的发展，立体视觉尤其是双目立体视觉被广泛应用到物体识别、工业检测以及机器人导航等领域，我们急需一种基于立体视觉技术的工件识别系统可以在多种条件下灵活的获得工业生产线中的各种工件的立体信息来进行高效率的图像识别与处理。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：现有的工业生产线中各种工件通过普通的机器视觉技术对图像等的识别定位不精准，不能在多种条件下灵活的获得各种工件的立体信息问题，本实用新型提供了解决上述问题的基于立体视觉的工件智能识别系统。

本实用新型通过下述技术方案实现：

基于立体视觉的工件智能识别系统，包括工件输送装置、光电开关检测装置、CCD摄像机、信号触发装置、光源装置、图像采集装置、图像处理及分析装置、控制通信单元和工件执行机构，所述光电开关检测装置固定设置于所述工件输送装置表面上；所述光源装置安装于所述光电开关检测装置正上方，所述光源装置可沿竖直方向伸缩调整且可沿水平方向180度旋转；所述CCD摄像机设置于所述信号触发装置内部；工件输送装置，所述工件输送装置与所述信号触发装置连接，用于在工业生产过程中工件的输送；信号触发装置，所述信号触发装置与所述图像采集装置连接，用于在工业生产过程中当工件通过所述工件输送装置上方被所述光电开关检测装置检测到时触发所述信号触发装置，触发所述CCD摄像机对所述光源装置下的工件进行拍照；图像采集装置，所述图像采集装置与所述图像处理及分析装置连接，用于在工业生产过程中通过CCD摄像机进行拍照后的图像采样和量化处理；图像处理及分析装置，所述图像处理及分析装置与所述控制通信单元连接，用于对从所述图像采集装置获取的图像进行分析处理；控制通信单元，所述控制通信单元与所述工件执行机构连接，用于对从所述图像处理及分析装置后的结构进行后续通信反馈；工件执行机构，用于对得出的结果反馈给工件机械手执行抓取。

本实用新型上述方案的原理是：由于现有的工业生产线中各种工件通过普通的机器视觉技术对图像等的识别定位不精准，不能在多种条件下灵活的获得各种工件的立体信息问题。本实用新型采用上述方案将工业生产线中各种工件放于工件输送装置上，当工件输送装置表面上的光电开关检测装置检测到有工件通过时触发信号触发装置发出信号，从而触发CCD摄像机对工件进行全方位拍照，由于有光源装置的增光，提高了拍照的效果，且光源装置可沿竖直方向伸缩调整且可沿水平方向180度旋转，根据不同的工件进行灵活调节实现最佳拍照光源，然后将采集到的图像经过图像采集装置的采样、量化后传送到图像处理与分析装置进行分析处理和判断，将得出的结果经过控制通信单元进行后续通信反馈，最后反馈给工件机械手执行抓取。在此过程中，使用了CCD摄像机对工件进行全方位拍照，灵敏度较强，满足立体视觉中对成像感知准确性的要求。

进一步地，为了保证机械传动，方便工件的输送，所述工件输送装置采用传送带输送方式，通过驱动电机带动所述工件输送装置传动。

进一步地，图像采集与图像处理的枢纽是图像采集装置，所述图像采集装置采用模拟采集卡或者数字图像采集卡，便于最终存储，且数据传输率高。

进一步地，为了方便在终端进行人为分析处理，所述图像处理及分析装置连接终端设备，并借助终端设备图像处理及分析，可操作性更强。

进一步地，为了保证光源的充足，使CCD摄像机达到更好全方位拍照效果，所述光源装置采用LED灯。

本实用新型具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型将工业生产线中各种工件放于工件输送装置上，当工件输送装置表面上的光电开关检测装置检测到有工件通过时触发信号触发装置发出信号，从而触发CCD摄像机对工件进行全方位拍照，由于有光源装置的增光，提高了拍照的效果，且光源装置可沿竖直方向伸缩调整且可沿水平方向180度旋转，根据不同的工件进行灵活调节实现最佳拍照光源，然后将采集到的图像经过图像采集装置的采样、量化后传送到图像处理与分析装置进行分析处理和判断，将得出的结果经过控制通信单元进行后续通信反馈，最后反馈给工件机械手执行抓取；在此过程中，使用了CCD摄像机对工件进行全方位拍照，灵敏度较强，满足立体视觉中对成像感知准确性的要求。

2、本实用新型结构简单，灵敏度较强，可操作性高，能在多种条件下灵活的获得各种工件的立体信息，适合大规模推广使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型工件输送装置及光源装置示意图。

图3为本实用新型图像识别流程图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-工件输送装置，2-CCD摄像机，3-信号触发装置，4-光源装置，5-图像采集装置，6-图像处理及分析装置，7-控制通信单元，8-工件执行机构，9-光电开关检测装置，10-终端设备，11-工件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1至图3所示，基于立体视觉的工件智能识别系统，包括工件输送装置1、光电开关检测装置9、CCD摄像机2、信号触发装置3、光源装置4、图像采集装置5、图像处理及分析装置6、控制通信单元7和工件执行机构8，所述光电开关检测装置9固定设置于所述工件输送装置表面1上；所述光源装置4安装于所述光电开关检测装置9正上方，所述光源装置4可沿竖直方向伸缩调整且可沿水平方向180度旋转；所述CCD摄像机2设置于所述信号触发装置3内部；工件输送装置1，所述工件输送装置1与所述信号触发装置3连接，用于在工业生产过程中工件11的输送；信号触发装置3，所述信号触发装置3与所述图像采集装置5连接，用于在工业生产过程中当工件11通过所述工件输送装置1上方被所述光电开关检测装置9检测到时触发所述信号触发装置3，触发所述CCD摄像机2对所述光源装置4下的工件11进行拍照；图像采集装置5，所述图像采集装置5与所述图像处理及分析装置6连接，用于在工业生产过程中通过CCD摄像机2进行拍照后的图像采样和量化处理；图像处理及分析装置6，所述图像处理及分析装置6与所述控制通信单元7连接，用于对从所述图像采集装置5获取的图像进行分析处理；控制通信单元7，所述控制通信单元7与所述工件执行机构8连接，用于对从所述图像处理及分析装置6后的结构进行后续通信反馈；工件执行机构8，用于对得出的结果反馈给工件机械手执行抓取。

本实用新型的工作过程是：将工业生产线中各种工件11放于工件输送装置1上，当工件输送装置1表面上的光电开关检测装置9检测到有工件11通过时触发信号触发装置3发出信号，从而触发CCD摄像机2对工件11进行全方位拍照，由于有光源装置4的增光，提高了拍照的效果，且光源装置4可沿竖直方向伸缩调整且可沿水平方向180度旋转，根据不同的工件11进行灵活调节实现最佳拍照光源，然后将采集到的图像经过图像采集装置5的采样、量化后传送到图像处理与分析装置6进行分析处理和判断，将得出的结果经过控制通信单元7进行后续通信反馈，最后反馈给工件机械手执行后续抓取操作。

实施例2

如图1至图3所示，本实施例与实施例1的区别在于，为了保证机械传动，方便工件的输送，所述工件输送装置1采用传送带输送方式，通过驱动电机带动所述工件输送装置1传动；

图像采集与图像处理的枢纽是图像采集装置5，所述图像采集装置5采用模拟采集卡或者数字图像采集卡，便于最终存储，且数据传输率高，在本实施例中图像采集装置5采用PCI1428视觉采集卡；

所述图像处理及分析装置6连接所述终端设备10，并借助所述终端设备10图像处理分析与识别，图像识别流程如图3所示，对从PCI1428视觉采集卡获取的图像首先进行预处理，对原始图像做去噪处理，将原始图像变成适合于计算机进行特征提取的形式，然后进行图像特征提取，根据提取的特征参数，跟模型库进行对比，对图像信息进行分类或者聚类，最终得出识别结果。

为了保证光源的充足，使CCD摄像机2达到更好全方位拍照效果，所述光源装置4采用LED灯。

本实施例中，所述CCD摄像机2配合光源装置4进行图像采集。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于立体视觉的工件智能识别系统，其特征在于：包括工件输送装置(1)、光电开关检测装置(9)、CCD摄像机(2)、信号触发装置(3)、光源装置(4)、图像采集装置(5)、图像处理及分析装置(6)、控制通信单元(7)和工件执行机构(8)，所述光电开关检测装置(9)固定设置于所述工件输送装置(1)表面上；所述光源装置(4)安装于所述光电开关检测装置(9)正上方，所述光源装置(4)可沿竖直方向伸缩调整且可沿水平方向180度旋转；所述CCD摄像机(2)设置于所述信号触发装置(3)内部；

工件输送装置(1)，所述工件输送装置(1)与所述信号触发装置(3)连接，用于在工业生产过程中工件(11)的输送；

信号触发装置(3)，所述信号触发装置(3)与所述图像采集装置(5)连接，用于在工业生产过程中当工件(11)通过所述工件输送装置(1)上方被所述光电开关检测装置(9)检测到时触发所述信号触发装置(3)，触发所述CCD摄像机(2)对所述光源装置(4)下的工件(11)进行拍照；

图像采集装置(5)，所述图像采集装置(5)与所述图像处理及分析装置(6)连接，用于在工业生产过程中通过CCD摄像机(2)进行拍照后的图像采样和量化处理；

图像处理及分析装置(6)，所述图像处理及分析装置(6)与所述控制通信单元(7)连接，用于对从所述图像采集装置(5)获取的图像进行分析处理；

控制通信单元(7)，所述控制通信单元(7)与所述工件执行机构(8)连接，用于对从所述图像处理及分析装置(6)后的结构进行后续通信反馈；

工件执行机构(8)，用于对得出的结果反馈给工件机械手执行抓取。

2.根据权利要求1所述的基于立体视觉的工件智能识别系统，其特征在于：所述工件输送装置(1)采用传送带输送方式，通过驱动电机带动所述工件输送装置(1)传动。

3.根据权利要求1所述的基于立体视觉的工件智能识别系统，其特征在于：所述图像采集装置(5)采用模拟采集卡或者数字图像采集卡。

4.根据权利要求1所述的基于立体视觉的工件智能识别系统，其特征在于：还包括终端设备(10)，所述图像处理及分析装置(6)连接所述终端设备(10)，并借助所述终端设备(10)图像处理及分析。

5.根据权利要求1所述的基于立体视觉的工件智能识别系统，其特征在于：所述光源装置(4)采用LED灯。