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申请/专利权人：西安工程大学

摘要：本发明公开了一种视觉引导分拣珍珠机器人，其特征在于，包括自动下料模块、机器视觉图像采集模块、分拣模块以及控制模块，所述自动下料模块、机器视觉图像采集模块和分拣模块均与控制模块连接；本发明还公开了分拣珍珠机器人的分拣方法，改进的分水岭分割算法，避免珍珠过分割现象；根据珍珠分级的国家标准构建珍珠形状参数数学模型，实现对分散、粘连等不同状态下的珍珠进行识别和形状参数的计算，通过运用质心法并对机械臂进行手眼标定，确定珍珠质心位置，从而驱动机械臂对不同形状等级的珍珠进行分拣。

主权项：1.一种视觉引导分拣珍珠机器人的分拣方法，其特征在于，包括自动下料模块、机器视觉图像采集模块、分拣模块以及控制模块，所述自动下料模块、机器视觉图像采集模块和分拣模块均与控制模块连接；所述自动下料模块包括支架（10），所述支架（10）上连接有上下开口的料箱（6），所述料箱（6）底部插接有挡板（7），所述挡板（7）一端连接电磁铁（9）一端，所述电磁铁（9）另一端与支架（10）连接，所述支架（10）上还连接有斜面板（8）；所述机器视觉图像采集模块包括相机支架（1），所述相机支架（1）上滑动连接相机（2），所述相机（2）上设有定焦镜头（3），所述相机（2）下方设有灯箱（14），所述灯箱（14）内设有LED灯光贴片，所述灯箱（14）一边连接所述斜面板（8）；所述分拣模块包括底座（21）和分拣盒（22），所述底座（21）连接机械臂一端，所述机械臂内设有步进电机和角度传感器，所述机械臂另一端连接舵机（4）一端，所述舵机（4）另一端连接吸盘（5），所述吸盘（5）通过吸管（11）连接气泵（12），所述底座（21）内还设有与气泵（12）连接的电磁阀，所述分拣盒（22）设于灯箱（14）异于斜面板（8）一侧；具体按照以下步骤实施：步骤1、利用相机采集掉落于灯箱上的珍珠的图像并传输给计算机；步骤2、使用MATLAB图像处理软件对相机采集到的原始图像进行处理；步骤3、运用改进的分水岭算法分割珍珠图像中接触的珍珠颗粒区域；步骤4、再次使用MATLAB图像处理软件处理经步骤2分割后的珍珠图像，平滑处理珍珠轮廓区域并提取珍珠轮廓；步骤5、通过构建珍珠形状参数模型，测量珍珠轮廓形状并定位；步骤6、对机械臂进行手眼标定，确定坐标转换系数；步骤7、将信号传输给机械臂控制器，机械臂控制器控制步进电机、角度传感器和气泵，根据珍珠不同形状级别，将珍珠分拣至分拣盒中；所述步骤4具体包括以下步骤：步骤4.1、建立圆形结构元素，对步骤3获取的分割后的珍珠图像进行闭运算操作；步骤4.2、使用连通域标记，将图像中的不同区域标记为不同的颜色；步骤4.3、使用Canny算子边缘检测方法提取珍珠轮廓特征；所述步骤5具体包括以下步骤：步骤5.1、构建珍珠形状参数模型，测量步骤4获取的珍珠轮廓形状参数；步骤5.2、采用质心法计算珍珠质心位置；珍珠形状参数模型为： 式中，为珍珠的最大直径，为珍珠的最小直径，为最大直径和最小直径的平均值，为任意直径，珍珠轮廓上像素数直径百分比越小，珍珠形状越接近圆形；反之则越不圆。

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百度查询： 西安工程大学 一种视觉引导分拣珍珠机器人及其分拣方法