[发明专利]单相机全视角线号实时识别装置及其检测方法

说明书

本发明公开了一种基于单相机全视角线号实时识别装置，使大型全自动布线系统可以对线缆上的线号进行实时检测。同时公开了基于单相机全视角线号识别装置的检测方法，围绕工业现场复杂环境，设计研究小型化，轻量的自动检测装置，针对识别装置结构，照明方式，图像特征检测，检测结果判断识别进行了详细的介绍。本发明可为大型生产线自动布线中无法确定线号的问题，提供技术支持。

技术领域

本发明属于机器视觉及图像处理算法领域，具体涉及一种单相机全视角线号实时识别装置及其检测方法。

背景技术

随着工业技术的发展，大型光机电设备的功能越来越多，线束作为连接大型设备各个部件，它所承担的任务也越来越多，不仅担负着传统的配电功能，还担负着控制，信号传输等重要功能。现有自动布线机不能完成从机械手自动取线到布线的识别过程。机械手可以从众多线缆中随即抽取一条线缆，却不能识别取出线缆的线号，因而无法将该线缆自动布线至其线号对应的布线路径，只能由人工确定线号后向机械手下达布线指令，极大限制了自动布线机的布线效率，由于人工识别干扰因素较多，也无法确保识别准确度，提高了设备安全风险。

发明内容

本发明的目的是提出一种单相机全视角线号实时识别装置和编写图像识别分类软件，取代现有布线系统中人工对线号进行判读，通过编写高效的图像处理算法，可实现由机械手取线后自动对线号进行实时识别，自动匹配布线路径，实现全自动布线操作，可以大大提高线束的分拣效率，降低出错率，解决之前人工无法将线缆匹配到对应安装位置的难题。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种单相机全视角线号实时识别装置，包括光学识别机构相机安装底板、三维调整机构、全视角反射镜、图像采集和照明部分，三维调整机构、图像采集和照明部分均固定在光学识别机构相机安装底板上，全视角反射镜固定在三维调整机构上，可通过三维调整机构对全视角反射镜进行空间位置调整；所述图像采集和照明部分包括光学识别挡光板、同轴光源、镜头、相机、光学识别机构相机安装底座、光学识别机构相机安装立板、上板面弯板、光学识别机构相机安装底板，光学识别机构相机安装立板固定在光学识别机构相机安装底板上，相机通过光学识别机构相机安装底座固定在光学识别机构相机安装立板上方，同轴光源固定在光学识别机构相机安装立板上方且同轴光源位于相机的正前方，保证相机、同轴光源与全视角反射镜在同一轴线上，光学识别挡光板固定在光学识别机构相机安装立板前端，保证全视角反射镜8的背景为单一的黑色。

所述的一种单相机全视角线号实时识别装置，三维调整机构包括一号平移台、二号平移台、角位移台、光学识别角度台底座、弯板；光学识别角度台底座固定在所述光学识别机构相机安装底板上，角位移台固定在光学识别角度台底座上，一号平移台固定在光学识别角度台底座上，弯板固定在一号平移台上，二号平移台固定在弯板后端面，且一号平移台与二号平移台的平移方向互相垂直；所述全视角反射镜固定在二号平移台后端面。

本发明同时提供一种单相机全视角线号实时识别装置的检测方法，包括以下步骤：

步骤一、通过同步采集的方式，获得线缆的灰度图片，定时器时间为40ms；

步骤二、对步骤一采集到的图像进行预处理：

采用在空间域内直接对图像像素点的灰度值进行处理，通过均值滤波降低图像中的噪声；

步骤三、对步骤二预处理之后图像划定感兴趣的区域，并得到相应的二值图像：

对步骤二处理之后的图像划定感兴趣的区域，通过将预处理后图像与感兴趣的区域相减，获得感兴趣的区域所在的图像，并利用ROI检测算法将全反射镜中线缆的图像筛选出来，对筛选出来的图像采用全局阈值法进行阈值分割，先选取一个阈值，如果图像中某像素点的灰度值小于该阈值，则将该像素点的灰度值设置为0，否则将灰度值设置为255，因此灰度阈值分割后获得的图像为二值图像；