恭喜济南蓝图士智能技术有限公司蔡宁获国家专利权
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龙图腾网恭喜济南蓝图士智能技术有限公司申请的专利一种用于轮毂打磨系统的视觉成像矫正方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119151840B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-11发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411623140.4,技术领域涉及:G06T5/80;该发明授权一种用于轮毂打磨系统的视觉成像矫正方法是由蔡宁;刘元鑫设计研发完成,并于2024-11-14向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种用于轮毂打磨系统的视觉成像矫正方法在说明书摘要公布了:本发明属于机器人轮毂打磨技术领域,具体是指一种用于轮毂打磨系统的视觉成像矫正方法,方法包括固定设备,采集图像、识别轮毂型号、图像矫正、初步打磨和打磨矫正。本方案提出一种用于轮毂打磨系统的视觉成像矫正方法,为轮毂打磨机器人装上眼睛,帮助传统毛刺打磨系统实现自动化的打磨作业;采用抗环境光干扰能力更强的激光线扫相机采集轮毂表面及肋窗边缘的图像,矫正轮毂三维点云信息的扭曲形变,在光源和激光线扫相机之间设置半透镜,将光线移动到与激光线扫相机轴相同的方向;采用先将二维图像重映射再进行点云重建的方式,把矫正图像从复杂算法计算变为像素位置的重映射,提高计算效率。
本发明授权一种用于轮毂打磨系统的视觉成像矫正方法在权利要求书中公布了:1.一种用于轮毂打磨系统的视觉成像矫正方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:步骤S1:固定设备,采集图像;步骤S2:采集轮毂生产浇筑前的CAD模型,记录并识别轮毂型号,如果该轮毂型号未曾记录且为轮毂打磨系统的首次打磨,则记录该轮毂型号,并执行步骤S3;否则跳转至步骤S4;步骤S3:图像矫正;步骤S4:初步打磨;步骤S5:打磨矫正;在步骤S1中,所述固定设备,采集图像,具体包括以下步骤:步骤S11:固定轮毂;将轮毂摆放到旋转平台上,轮毂的中心轴与旋转平台的中心轴对齐,旋转平台边缘置有编码器,编码器测量轮毂的旋转状态;步骤S12:固定相机;轮毂肋窗是轮毂的辐条结构,将激光线扫相机A放置在轮毂肋窗一侧,将激光线扫相机Z放置在轮毂肋窗另一侧;步骤S13:优化照明;在照射在轮毂的光源与轮毂之间设置半透镜,调整光源和半透镜之间的位置关系,使半透镜反射的光线沿着激光线扫相机A和激光线扫相机Z轴线方向传播;步骤S14:偏心安装激光器;将激光器安装在相对于中心轴偏置预设距离的位置,将该预设距离记为;步骤S15:旋转平台带动轮毂旋转一周,激光器集中能量发出激光线照亮轮毂表面,形成反射光,激光线扫相机接收反射光,激光线扫相机A在轮毂旋转的过程中采集轮毂肋窗的形变图像A;激光线扫相机Z在轮毂旋转的过程中采集轮毂肋窗的形变图像Z;在步骤S3中,所述图像矫正,具体包括以下步骤:步骤S31:对形变图像A在行方向上进行矫正,具体步骤如下:步骤S311:计算旋转夹角,公式如下: ; ;式中,表示激光器扫描过轮毂的任一半径OE与轮毂的旋转起始半径OC之间的旋转夹角,表示扫描过的任一半径OE和激光线的交点与旋转起始半径OC和激光线的交点之间的距离,表示在形变图像A中的长度,表示激光线沿切向方向的缩放参数,表示反正切函数,表示激光线相对于中心轴偏置的预设距离;步骤S312:计算行差,公式如下: ;式中,表示旋转起始半径OC相对于激光线在形变图像A上的行差,表示轮毂旋转一周时编码器测量的脉冲数;步骤S313:对形变图像A的行进行矫正,公式如下: ;式中,校正后像素所在行数,表示校正前像素所在的行数;生成行矫正后的形变图像B;步骤S32:对形变图像B在列方向上进行矫正,具体步骤如下:步骤S321:计算联动夹角,公式如下: ;式中,表示联动夹角;将任一半径OE所在直线与旋转起始半径OC之间的交点定义为点D,将旋转起始半径OC与激光线之间的交点定义为点G,根据联动夹角定位旋转起始半径OC上的点F,将点D到点G的距离定义为,将点G到点F的距离定义为;步骤S322:计算,公式如下: ;步骤S323:对形变图像B的列进行矫正,公式如下: ;式中,表示校准后像素所在列数,表示形变图像B宽度,表示激光线沿径向的缩放参数;生成列矫正后的轮毂图像C;在步骤S4中,所述初步打磨,具体包括以下步骤:步骤S41:如果该轮毂型号未曾记录且为轮毂打磨系统的首次打磨,则执行步骤S42,否则跳转至步骤S43;步骤S42:创建矫正模板;以从左到右、从上往下的顺序对形变图像A的所有像素依次进行编号,形成一张图像编号矩阵,并跟随形变图像A对图像编号矩阵执行步骤S3生成轮毂图像C的操作,获得表示矫正后像素位置的矫正模板,存储该轮毂型号的矫正模板;步骤S43:重映射;对激光线扫相机A和激光线扫相机Z应用该轮毂型号的矫正模板并进行矫正操作,对轮毂图像C做以中心轴为中心点的极坐标变换,获得的圆形轮毂图像D;步骤S44:当轮毂到达轮毂打磨系统的工作位置时,轮毂打磨系统夹紧轮毂,根据二维的圆形轮毂图像D,采用边缘检测算法分析轮毂边缘轮廓,生成打磨轨迹,进行轮毂打磨作业。
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