一种过滤袋自动贴卡板方法

摘要

一种过滤袋自动贴卡板方法包含如下步骤：首先通过计算图像全局的纵向一阶导数的积分投影，获取前边缘的纵向粗略位置，通过计算图像全局的横向一阶导数的积分投影，获取左、右边缘的横向粗略位置；然后通过计算前边缘附近两处局部的纵向一阶导数，获取前边缘上两点的精确位置；通过计算左边缘附近两处局部的横向一阶导数，获取左边缘上两点的精确位置；通过计算得出过滤袋粘贴位置在图像中的精确标注；最后给出过滤袋的偏转角度。该方法充分利用计算机快速计算的优势，通过视觉影像系统实时获取过滤袋的精确位置，然后驱动机器人抓取卡板并运动到相应位置，从而实现在过滤袋上的快速粘贴。

主权项

一种过滤袋自动贴卡板方法，其特征在于，所述卡板方法包含如下步骤：步骤一：获取过滤袋的实时图像G；步骤二：计算过滤袋前边缘的纵向粗略位置，具体过程如下：(2.1)计算图像的纵向一阶导数的积分投影，计算公式为$S_j=\underset{i=0}{\overset{M-1}{\Sigma }}(I_{i,j}-I_{i,j-1}),0<j<N$其中j为纵坐标，N为图像的高度，i为横坐标，M为图像的宽度，I_i,j表示图像G中坐标(i,j)处的像素值；(2.2)计算纵向积分投影的最大值，计算公式为S_Max＝Max({S_j}),0＜j＜N则S_Max所对应的j值即为过滤袋前边缘的纵向粗略位置H，Max({S_j})为求取序列{S_j}的最大值；步骤三：计算过滤袋左、右边缘的横向粗略位置，具体过程如下：(3.1)计算图像的横向一阶导数的积分投影，计算公式为$T_i=\underset{j=0}{\overset{N-1}{\Sigma }}(I_{i,j}-I_{i-1,j}),0<i<M$其中j为纵坐标，N为图像的高度，i为横坐标，M为图像的宽度；(3.2)计算横向积分投影的最大值，计算公式为W_L＝Max({T_i}),0＜i＜M则W_L所对应的i值即为过滤袋左边缘的横向粗略位置；(3.3)计算横向积分投影的最小值，计算公式为W_R＝Min({T_i}),0＜i＜M则W_R所对应的i值即为过滤袋右边缘的横向粗略位置，Min({T_i})为求取序列{T_i}的最小值；步骤四：在过滤袋前边缘的纵向粗略位置的左右两边寻找两个点，作为过滤袋前边缘的精确位置，计算过程为：(4.1)计算过滤袋前边缘中心的横向粗略位置W_C，公式为W_C＝(W_R+W_L)/2(4.2)分别以坐标(W_C+k₁，H)和(W_C‑k₁，H)为中心，在纵向2×L+1的范围内，计算纵向一阶导数，计算公式为${S^{W_C+k_1}}_j=I_{i,j}-I_{i,j-1},i=W_C+k_1,H-L\le j\le H+L$${S^{W_C-k_1}}_j=I_{i,j}-I_{i,j-1},i=W_C-k_1,H-L\le j\le H+L$其中i为横坐标，j为纵坐标，k₁和L为根据过滤袋大小和允许倾斜角度设置的参数；(4.3)计算纵向一阶导数序列的最大值，并把其位置设置为前边缘上两点的精确位置。计算公式为${S^{W_C+k_1}}_{Max}=Max\left(\right\{{S^{W_C+k_1}}_j\left\}\right),H-L\le j\le H+L$${S^{W_C-k_1}}_{Max}=Max\left(\right\{{S^{W_C-k_1}}_j\left\}\right),H-L\le j\le H+L$则对应的j值即为前边缘右边点的纵坐标H_QR，对应的j值即为前边缘左边点的纵坐标H_QL；步骤五：在过滤袋左边缘的横向粗略位置的上下两边寻找两个点，作为过滤袋左边缘的精确位置，计算过程为：(5.1)在过滤袋左边缘粗略位置处设置两参考点，其坐标分别为(W_L，H+k₂)、(W_L，H+k₃)，其中k₂、k₃为根据过滤袋大小和允许倾斜角度设置的参数；(5.2)分别以坐标(W_L，H+k₂)和(W_L，H+k₃)为中心，在横向2×L+1的范围内，计算横向一阶导数，计算公式为${S^{H+k_2}}_i=I_{i,j}-I_{i-1,j},W_L-L\le i\le W_L+L,j=H+k_2$${S^{H+k_3}}_i=I_{i,j}-I_{i-1,j},W_L-L\le i\le W_L+L,j=H+k_3$(5.3)计算横向一阶导数序列的最大值，并把其位置设置为左边缘上两点的精确位置，计算公式为${S^{H+k_2}}_{Max}=Max\left(\right\{{S^{H+k_2}}_i\left\}\right),W_L-L\le i\le W_L+L$${S^{H+k_3}}_{Max}=Max\left(\right\{{S^{H+k_3}}_i\left\}\right),W_L-L\le i\le W_L+L$则对应的i值即为左边缘上边点的横坐标W_LA，对应的i值即为左边缘下边点的横坐标W_LB；步骤六：若产品要求粘贴卡板的中心位置到前边缘的距离为V₁，到左边缘的距离为V₂，则其位置坐标(X，Y)的计算公式为：$X=V_2-\frac{b_2-b_1}{a_2-a_1}$$Y=V_1+a_1\times \frac{b_2-b_1}{a_1-a_2}+b_1$其中$a_1=\frac{H_{QR}-H_{QL}}{2k_1}$$b_1=H_{QR}-\frac{H_{QR}-H_{QL}}{2k_1}\times (W_C+k_1)$$a_2=\frac{k_3-k_2}{W_{LB}-W_{LA}}$$b_2=H+k_2-W_{LA}\times \frac{k_3-k_2}{W_{LB}-W_{LA}}$步骤七：过滤袋的偏转角度θ为：