一種不同尺寸電子液晶屏定位抓取方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種不同尺寸電子液晶屏定位抓取方法，包括：兩個相機(jī)同時采集圖像；處理圖像；找尋殼體特征；相機(jī)內(nèi)部運(yùn)算并輸出運(yùn)算結(jié)果至機(jī)器人；機(jī)器人抓取液晶屏；機(jī)器人根據(jù)運(yùn)算結(jié)果放置液晶屏。通過液晶屏抓取到定位并準(zhǔn)確放置到殼體內(nèi)完成整個組裝過程最長僅需5秒鐘時間，相對人工效率提高20倍以上。二、可全年全天24小時連續(xù)工作。三、一次性投入，相應(yīng)地減少5個人工成本。四、不需要人員操作，極大的減少了人員組裝檢測的偶然性錯誤，保證組裝可靠性五、可兼容不同尺寸規(guī)格的液晶屏，同時僅需要添加程序，不需要增加機(jī)械結(jié)構(gòu)。六、不需要接觸液晶屏，無損傷產(chǎn)品、污染產(chǎn)品的風(fēng)險。
【專利說明】
_種不同尺寸電子液晶屏定位抓取方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及自動化領(lǐng)域，更確切地說是一種不同尺寸電子液晶屏定位抓取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前電子液晶屏由于其尺寸、規(guī)格等不同，在實(shí)際安裝過程中，如果使用人工運(yùn)送安裝，容易導(dǎo)致破裂、污染其表面。由于液晶屏安裝不到位，會直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量及其后期使用，造成嚴(yán)重后果。
[0003]在正常情況下，普通的液晶屏整體過程如下:首先，人工將液晶屏從料盒內(nèi)一塊塊搬運(yùn)出來，再放置到流水線上。然后流入下一工序，多個人將液晶屏抬起并一點(diǎn)點(diǎn)對齊殼體后蓋，放置未安裝到位。然后再一點(diǎn)點(diǎn)查看邊緣是否安裝好，是否有翹起及破裂情況等。
[0004]但是上述的安裝情況，有很多缺點(diǎn)和不足:一、整個安裝過程中，需要至少5名員工安裝，人員成本較高。二、在整個過程中，不同的工位及運(yùn)送、抬起等有可能會對液晶屏表面造成污染或致使其損壞。三、人工在最后安裝殼體時，需要對液晶屏四周進(jìn)行檢測，對人員要求較高，對操作員長時間用肉眼觀察，容易產(chǎn)生疲勞，容易讓一些有偏差及損壞的產(chǎn)品流出，導(dǎo)致質(zhì)量問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種不同尺寸電子液晶屏定位抓取方法，其可以解決現(xiàn)有技術(shù)中人員成本較高，操作費(fèi)時，不容易操作的缺點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種不同尺寸電子液晶屏定位抓取方法，包括:
[0008]兩個相機(jī)同時采集圖像；
[0009]處理圖像；
[0010]找尋殼體特征；
[0011 ]相機(jī)內(nèi)部運(yùn)算并輸出運(yùn)算結(jié)果至機(jī)器人；
[0012]機(jī)器人抓取液晶屏；
[0013]機(jī)器人根據(jù)運(yùn)算結(jié)果放置液晶屏。
[0014]若未找尋到殼體特征則產(chǎn)品進(jìn)入人工確認(rèn)區(qū)。
[0015]重復(fù)上述步驟。
[0016]所述圖像處理步驟具體為:利用兩臺圖像采集相機(jī)采集電子液晶屏的兩個頂角圖像，對圖像進(jìn)行分析，兩個頂端的圖形使用圖像匹配，根據(jù)匹配成功的圖像，兩個相機(jī)根據(jù)產(chǎn)品尺寸及其拍攝圖像坐標(biāo)內(nèi)部計算參數(shù)，最后得到對應(yīng)的液晶屏需要放置在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，并通過一臺相機(jī)將該坐標(biāo)發(fā)送給機(jī)器人，機(jī)器人根據(jù)該坐標(biāo)自動抓取液晶屏并旋轉(zhuǎn)移動將液晶屏準(zhǔn)確放置在液晶屏殼體內(nèi)。
[0017]利用圖案匹配的學(xué)習(xí)功能記錄殼體的上面兩個頂端輪廓模型，可以得到一個匹配成功后的坐標(biāo)，記錄此時(0，0)坐標(biāo)與其相對的坐標(biāo)偏移，相機(jī)一將匹配的坐標(biāo)發(fā)送給相機(jī)二，相機(jī)二根據(jù)坐標(biāo)距離計算出角度偏轉(zhuǎn)值，相機(jī)二將Χ、γ、角度發(fā)送給機(jī)器人，新的產(chǎn)品到位后，匹配到新的圖案坐標(biāo)，根據(jù)記錄的相對坐標(biāo)偏移，可以得到原先(0，0)點(diǎn)在坐標(biāo)系中的新位置，將該位置的坐標(biāo)信息作為發(fā)送給機(jī)器人的坐標(biāo)，機(jī)器人在以相對于一開始選擇好的位置為起點(diǎn)，做坐標(biāo)偏移，進(jìn)行放置。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:液晶屏抓取到定位并準(zhǔn)確放置到殼體內(nèi)完成整個組裝過程最長僅需5秒鐘時間，相對人工效率提高20倍以上；、一次性投入，相應(yīng)地減少5個人工成本;不需要人員操作，極大的減少了人員組裝檢測的偶然性錯誤，保證組裝可靠性五、可兼容不同尺寸規(guī)格的液晶屏，同時僅需要添加程序，不需要增加機(jī)械結(jié)構(gòu)。六、不需要接觸液晶屏，無損傷產(chǎn)品、污染產(chǎn)品的風(fēng)險。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，其中:
[0020]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】:
[0022]如圖1所示，一種不同尺寸電子液晶屏定位抓取方法，包括以下步驟:SlOl，產(chǎn)品到位;S102，兩個相機(jī)同時采集圖像;S103，相機(jī)處理圖像;S104，是否找到尋殼體特征;S105，若找到尋殼體特征，相機(jī)內(nèi)部運(yùn)算并輸出運(yùn)算結(jié)果至機(jī)器人；S106，機(jī)器人抓取液晶屏；S107，機(jī)器人根據(jù)運(yùn)算結(jié)果放置液晶屏。S108，等待下一個產(chǎn)品；S109，若未找到尋殼體特征，則產(chǎn)品進(jìn)入人工確認(rèn)區(qū)。
[0023]所述圖像處理步驟具體為:利用兩臺圖像采集相機(jī)采集電子液晶屏的兩個頂角圖像，對圖像進(jìn)行分析，兩個頂端的圖形使用圖像匹配，根據(jù)匹配成功的圖像，兩個相機(jī)根據(jù)產(chǎn)品尺寸及其拍攝圖像坐標(biāo)內(nèi)部計算參數(shù)，最后得到對應(yīng)的液晶屏需要放置在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，并通過一臺相機(jī)將該坐標(biāo)發(fā)送給機(jī)器人，機(jī)器人根據(jù)該坐標(biāo)自動抓取液晶屏并旋轉(zhuǎn)移動將液晶屏準(zhǔn)確放置在液晶屏殼體內(nèi)。
[0024]利用圖案匹配的學(xué)習(xí)功能記錄殼體的上面兩個頂端輪廓模型，可以得到一個匹配成功后的坐標(biāo)，記錄此時(0，0)坐標(biāo)與其相對的坐標(biāo)偏移，相機(jī)一將匹配的坐標(biāo)發(fā)送給相機(jī)二，相機(jī)二根據(jù)坐標(biāo)距離計算出角度偏轉(zhuǎn)值，相機(jī)二將Χ、γ、角度發(fā)送給機(jī)器人，新的產(chǎn)品到位后，匹配到新的圖案坐標(biāo)，根據(jù)記錄的相對坐標(biāo)偏移，可以得到原先(0，0)點(diǎn)在坐標(biāo)系中的新位置，將該位置的坐標(biāo)信息作為發(fā)送給機(jī)器人的坐標(biāo)，機(jī)器人在以相對于一開始選擇好的位置為起點(diǎn)，做坐標(biāo)偏移，進(jìn)行放置。
[0025]圖案匹配為平移參數(shù)確定步驟，根據(jù)待匹配圖像中的特征點(diǎn)和模板圖像中的細(xì)節(jié)點(diǎn)，確定待匹配圖像的旋轉(zhuǎn)角度和平移向量;全局匹配步驟，
[0026]根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)角度和平移向量對所述待匹配圖像進(jìn)行變換，將變換后的待匹配圖像與所述模板圖像重疊，并在模板圖像中確定出所述待匹配圖像中特征點(diǎn)所對應(yīng)的細(xì)節(jié)點(diǎn)，判斷特征點(diǎn)與對應(yīng)細(xì)節(jié)點(diǎn)的距離是否小于第一預(yù)設(shè)距離閾值，并根據(jù)判斷結(jié)果確定所述待匹配圖像與模板圖像是否匹配。
[0027]平移參數(shù)確定步驟包括:特征點(diǎn)匹配步驟，對于待匹配圖像中的特征點(diǎn)，獲取特征點(diǎn)與預(yù)設(shè)數(shù)量的鄰節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與模板圖像中細(xì)節(jié)點(diǎn)與其鄰節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果從模板圖像中確定出與特征點(diǎn)相匹配的細(xì)節(jié)點(diǎn)，得到特征點(diǎn)匹配結(jié)果，所述特征點(diǎn)匹配結(jié)果中包含若干個特征點(diǎn)以及與所述若干個特征點(diǎn)對應(yīng)的細(xì)節(jié)點(diǎn);特征點(diǎn)連線匹配步驟，從所述特征點(diǎn)匹配結(jié)果中確定特征點(diǎn)對，分別計算特征點(diǎn)對中兩個特征點(diǎn)的距離，得到特征點(diǎn)對距離，計算與所述特征點(diǎn)對中兩個特征點(diǎn)相對應(yīng)的細(xì)節(jié)點(diǎn)之間的距離，得到細(xì)節(jié)點(diǎn)對距離，判斷特征點(diǎn)對距離與細(xì)節(jié)點(diǎn)對距離是否匹配，并根據(jù)判斷結(jié)果確定出特征點(diǎn)連線匹配結(jié)果;特征點(diǎn)連線對匹配步驟，從所述特征點(diǎn)連線匹配結(jié)果中確定特征點(diǎn)連線對，從所述模板圖像中確定出特征點(diǎn)連線對所對應(yīng)的細(xì)節(jié)點(diǎn)連線對，并判斷所述特征點(diǎn)連線對與所述細(xì)節(jié)點(diǎn)連線對是否匹配，如果匹配，則根據(jù)所述特征點(diǎn)連線對和細(xì)節(jié)點(diǎn)連線對確定出所述旋轉(zhuǎn)角度和平移向量。
[0028]特征點(diǎn)連線匹配步驟中，如果特征點(diǎn)對距離與細(xì)節(jié)點(diǎn)對距離之間的偏差小于第二長度偏差閾值，則判斷所述特征點(diǎn)對于細(xì)節(jié)點(diǎn)對匹配。在所述特征點(diǎn)連線匹配步驟中，在自適應(yīng)匹配區(qū)域中確定構(gòu)成特征點(diǎn)連線的兩個特征點(diǎn)。在所述特征點(diǎn)連線對匹配步驟中，分別計算特征點(diǎn)連線對中兩條特征點(diǎn)連線的夾角和長度，以及與特征點(diǎn)連線相對應(yīng)的兩條細(xì)節(jié)點(diǎn)連線的夾角和長度，根據(jù)夾角和長度判斷所述特征點(diǎn)連線對與細(xì)節(jié)點(diǎn)連線對是否匹配。在所述特征點(diǎn)連線對匹配步驟中，如果特征點(diǎn)連線對中兩條特征點(diǎn)連線與其相應(yīng)的細(xì)節(jié)點(diǎn)連線的長度偏差均小于第三長度偏差閾值，且特征點(diǎn)連線的夾角與細(xì)節(jié)點(diǎn)連線的夾角的偏差小于第三角度偏差閾值，則判斷特征點(diǎn)連線對與細(xì)節(jié)點(diǎn)連線對匹配。
[0029]在特征點(diǎn)匹配步驟中:分別計算所述特征點(diǎn)與其鄰節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的各條線段的長度以及線段之間的夾角，并將線段的長度按照大小進(jìn)行排序，得到特征點(diǎn)線段序列;分別計算模板圖像中拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中細(xì)節(jié)點(diǎn)與其鄰節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的各條線段的長度以及線段之間的夾角，并將線段的長度按照大小進(jìn)行排序，得到細(xì)節(jié)點(diǎn)線段序列；分別將所述特征點(diǎn)線段序列中各個線段的長度及夾角與所述細(xì)節(jié)點(diǎn)
[0030]線段序列中各個線段的長度及夾角進(jìn)行比較，如果偏差值在相應(yīng)預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的比較項(xiàng)的個數(shù)超過第一預(yù)設(shè)數(shù)量閾值，則判斷特征點(diǎn)與細(xì)節(jié)點(diǎn)匹配。在所述特征點(diǎn)匹配步驟中，當(dāng)匹配成功的特征點(diǎn)達(dá)到第一預(yù)設(shè)特征點(diǎn)閾值時，停止進(jìn)行特征點(diǎn)的匹配。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種不同尺寸電子液晶屏定位抓取方法，其特征在于，包括: 兩個相機(jī)同時采集圖像； 處理圖像； 找尋殼體特征； 相機(jī)內(nèi)部運(yùn)算并輸出運(yùn)算結(jié)果至機(jī)器人； 機(jī)器人抓取液晶屏； 機(jī)器人根據(jù)運(yùn)算結(jié)果放置液晶屏。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不同尺寸電子液晶屏定位抓取方法，其特征在于，若未找尋到殼體特征則產(chǎn)品進(jìn)入人工確認(rèn)區(qū)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的不同尺寸電子液晶屏定位抓取方法，其特征在于，重復(fù)上述步驟。4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的不同尺寸電子液晶屏定位抓取方法，其特征在于，所述圖像處理步驟具體為:利用兩臺圖像采集相機(jī)采集電子液晶屏的兩個頂角圖像，對圖像進(jìn)行分析，兩個頂端的圖形使用圖像匹配，根據(jù)匹配成功的圖像，兩個相機(jī)根據(jù)產(chǎn)品尺寸及其拍攝圖像坐標(biāo)內(nèi)部計算參數(shù)，最后得到對應(yīng)的液晶屏需要放置在坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，并通過一臺相機(jī)將該坐標(biāo)發(fā)送給機(jī)器人，機(jī)器人根據(jù)該坐標(biāo)自動抓取液晶屏并旋轉(zhuǎn)移動將液晶屏準(zhǔn)確放置在液晶屏殼體內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的不同尺寸電子液晶屏定位抓取方法，其特征在于，利用圖案匹配的學(xué)習(xí)功能記錄殼體的上面兩個頂端輪廓模型，可以得到一個匹配成功后的坐標(biāo)，記錄此時(O，O)坐標(biāo)與其相對的坐標(biāo)偏移，相機(jī)一將匹配的坐標(biāo)發(fā)送給相機(jī)二，相機(jī)二根據(jù)坐標(biāo)距離計算出角度偏轉(zhuǎn)值，相機(jī)二將X、Y、角度發(fā)送給機(jī)器人，新的產(chǎn)品到位后，匹配到新的圖案坐標(biāo)，根據(jù)記錄的相對坐標(biāo)偏移，可以得到原先(0，0)點(diǎn)在坐標(biāo)系中的新位置，將該位置的坐標(biāo)信息作為發(fā)送給機(jī)器人的坐標(biāo)，機(jī)器人在以相對于一開始選擇好的位置為起點(diǎn)，做坐標(biāo)偏移，進(jìn)行放置。
【文檔編號】B25J9/16GK105856241SQ201610420693
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月14日
【發(fā)明人】盧興中, 陳紅光
【申請人】上海貝特威自動化科技有限公司