[发明专利]用于目标距离检测和定位的系统及方法

说明书

一种用于目标距离检测及与其相关的焦点定位的方法。该方法包括以下步骤：(a)(通过计算装置)识别目标上多个指定位点间的期望距离；(b)(通过自动聚焦装置)将聚焦调整到多个指定位点上；(c)(通过图像识别模块)计算多个指定位点间的实际距离；(d)(通过图像识别模块)确定实际距离和期望距离之间是否存在误差；以及(e)其中(按照非特定顺序)，重复步骤(b)、(c)和(d)，直到实际距离和期望距离之间不再存在实质性误差。

引言

激光钎焊和焊接工艺已经被常规用于连接两个金属构件，比如汽车金属板。完成此种任务的一种方式是采用钎焊-焊接机实施激光束来熔化两个金属构件之间嵌套的接缝处的送丝。然而，送丝需要精确定位在金属构件上，否则钎焊质量会显著受到影响或变差，将会出现对钎焊-焊接机的损害。此外，将钎焊-焊接机调试成精确定位在金属构件上对于机器操作者而言可能是耗时的，以及需要他们使用复杂的设备。因此希望提供一种系统和方法，其减少用于此类钎焊和焊接操作的调试时间以及增大准确度。

发明内容

一种用于目标距离检测及与其相关的焦点定位的方法。该方法包括以下步骤：(a)(通过计算装置)识别目标上多个指定位点间的期望距离；(b)通过(自动聚焦装置)将聚焦调整到多个指定位点上；(c)(通过图像识别模块)计算多个指定位点间的实际距离；(d)(通过图像识别模块)确定在实际距离和期望距离之间是否存在误差；以及(e)其中(按照非特定顺序)重复步骤(b)、(c)和(d)直到实际距离和期望距离之间不再存在实质性误差。

在一种或多种情况下，方法可以进一步包括：(f)将现有的误差值提供给反馈控制回路；以及(g)(通过反馈控制回路)产生聚焦校正值。在一种或多种情况下，方法可以进一步包括工业机器人，该工业机器人用作计算装置和钎焊-焊接装置之间的通过系统。反馈控制回路可以是位于计算装置中的PID控制器。自动聚焦装置可以位于钎焊-焊接装置中。图像识别模块可以位于计算装置中。

本文还提出了一种用于检测目标的距离以及与其相关的激光头位置的系统。该系统包括计算装置、图像识别模块和自动聚焦装置。计算装置配置为确立目标上多个指定位点间的期望距离。图像识别模块配置为计算多个指定位点间的实际距离，并确定在多个指定位点的实际距离和期望距离之间是否存在误差。自动聚焦装置配置为可调整地聚焦到多个指定位点上。而且，当确定多个指定位点的实际距离和期望距离之间存在误差时，自动聚焦装置将调整聚焦。

本文还提出了一种用于检测目标上多个指定位点间的距离和定位与那些指定位点相关的自动聚焦装置的方法。该方法包括以下步骤：(a)(通过计算装置)识别目标上多个指定位点间的期望距离；(b)通过(钎焊-焊接装置的自动聚焦装置)将聚焦调整到可以监测多个指定位点的距离；(c)(通过图像识别模块)计算多个指定位点间的实际距离；(d)(通过图像识别模块)计算与实际距离和期望距离之间差异对应的误差值；(e)基于该误差值，(通过反馈控制回路)计算聚焦校正值，该聚焦校正值配置为将误差值减小到零；以及(f)(通过自动聚焦装置)将聚焦重新调整到与误差校正值对应的距离。

当结合附图时，通过用来实现本教导的以下详细描述，本教导的以上特征和优点以及其他特征和优点将是显而易见的。

附图说明

图1公开了用于目标距离检测以及定位与其相关的钎焊-焊接装置的系统的示例性实施例的透视图；

图2示出了与目标有关的示例性钎焊-焊接装置，图1的两个；

图3示出了图1的系统的示例性实施例中使用的目标的顶视相机视图；以及

图4示出了结合到图1的系统的一方面的示例性图像识别模块的示例性算法流程图。

具体实施方式