[发明专利]一种工件位置追踪定位方法及定位系统

说明书

本发明公开了一种工件位置追踪定位方法，包括如下步骤：1)在车间划分出多个监测区域，在各监测区域处分别设置摄像头；2)将各摄像头采集到的视频图像分别传送给计算机，并进行运动物体识别；3)根据各超高频RFID读写器的读取距离，在各监测区域内再分别选定一个与超高频RFID读写器的读写距离相应的扫描区域；4)确定工件的位置信息及所处的加工状态，并将所得到的上述信息上传至MES生产管理系统。本发明能够提供客观可靠的工件位置、加工工序等状态信息，同时可将采集到的数据上传至车间的MES生产管理系统，替代了以往的人工操作，有效提升工业生产管理的效率。

技术领域

本发明属于工件定位方法领域，更具体地，涉及一种工件位置追踪定位方法及定位系统。

背景技术

传统的工业生产管理主要通过人力来实现生产库存的记录、生产质量的检查、生产成本的计算和生产进度的控制等工作。随着信息技术的高速发展，使得很多领域的生产效率得到较大的提升。机械制造行业由于其在国民经济中的基础产业的地位，提高工业生产效率和质量变得愈加重要。因而，进一步提高工业生产的自动化程度，实现智能制造是发展机械制造业的一个主要方向。

目前，国外在机械自动化方面已经取得了显著的成果，但对于国内制造领域来说，智能制造程度明显较低，在工件的生产管理方面仍存在人工干预较多、自动化程度不高的问题。很多工厂的工件在进行加工工序之前，需要人工用扫描器手动扫描工件上的条码，进行工件的识别，以获取工件的信息。此外，虽然可以利用超高频RFID技术实现较为方便快捷的信息扫描和记录，但由于RFID设备不具备智能开关的功能，因而存在长时间处于信号发送的工作状态等问题，不仅浪费电力、造成信息冗余，而且发热后稳定性降低，损耗仪器寿命，增加工厂成本。目前为解决RFID设备常开的问题已有人设计出了专门的散热系统，但其结构复杂，适用性较低。而如果完全采用图像识别处理的方法进行工件的记录追踪，又存在算法复杂、可靠性低等问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种工件位置追踪定位方法及定位系统，利用现代机器视觉、图像处理、电子通信技术实现对工件的追踪定位及工序进出状态的监测。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种工件位置追踪定位方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在车间划分出多个监测区域，在各监测区域处分别设置摄像头，以利用摄像头实时采集与其对应的监测区域的视频图像，并对各摄像头进行位置标定，以获得工件的位置及工序进出状态；

2)将各摄像头采集到的视频图像分别传送给计算机，并进行运动物体识别，当有工件进入监测区域时，利用视频分析子系统获得工件在监测区域内的位置；

3)根据各超高频RFID读写器的读取距离，在各监测区域内再分别选定一个与超高频RFID读写器的读写距离相应的扫描区域，当有运动中的工件进入该扫描区域时，利用视频分析子系统唤醒超高频RFID读写器，让超高频RFID读写器读取工件的RFID标签信息，以获取工件信息并传送给计算机；其中，根据具体加工现场的情况，一个监测区域内设置一个扫描区域或多个彼此之间不相交的扫描区域，一台摄像头的监测范围内覆盖一个扫描区域或多个彼此之间不相交的扫描区域，并且一个超高频RFID读取器只对应一个扫描区域，不同扫描区域对应不同的超高频RFID读取器；

4)根据计算机获得的摄像头的位置信息、视频图像的分析结果和超高频RFID读写器的读写结果，确定工件的位置信息及所处的加工状态，并将所得到的上述信息上传至MES生产管理系统。

优选地，所述视频分析子系统包括运动检测模块、定位模块和RFID触发模块，其中，所述运动检测模块用于对当前视频图像进行运动工件的检测，并记录工件的运行路径，所述定位模块用于确定工件在监测区域内的具体位置，以便结合摄像头的位置标定信息进行工件的定位，并判断工件是否进入超高频RFID读写器的扫描区域；RFID触发模块用于在工件进入扫描区域时唤醒超高频RFID读写器。