[发明专利]一种视觉识别引导系统、设备和方法

说明书

本发明提供了一种系统，所述系统包括用于采集所述板材及取样区域的图像的工业级面阵相机；用于采集所述板材的表面细节图像的工业级线阵相机；用于根据一取样区域内板材的图像和/或所述板材的表面细节图像来检测所述板材的实际信息的检测模块；以及用于根据检测到的所述板材实际信息并结合所述板材的一个或多个加工要求来提供用于所述板材的一个或多个优化加工方案的优化模块。所述板材实际信息包括板材尺寸信息、轮廓定位信息、缺陷尺寸信息、缺陷定位信息和/或缺陷类型信息中的一个或多个。

技术领域

本发明涉及计算机视觉领域，尤其涉及视觉识别引导加工系统、设备和方法。

背景技术

目前工业制造中的板材类产品在进行自动化加工时，通常需要对原材料的尺寸规格进行统一。对于薄板材类原料表面缺陷检测以及加工位置标记，大多数工艺停留在人工检查缺陷并标记加工位置，最后通过人为操作加工设备对板材进行处理。部分工艺针对产品表面的视觉检测(例如，尺寸检测系统、工件定位系统、外观检测系统)。针对板材加工，通常需要调用预设的加工方案配合自动化加工设备进行处理(例如，激光切割机、激光打标机)。现有的视觉检测技术和板材加工技术相对独立，通常运用视觉检测筛选出质量合格的板材，由人工审核后调用加工设备的预设图纸进行板材处理。整个流程必须通过人工介入来连接两个系统的运作。

频繁的人工介入可能使得生产质量不易控制(例如：人工无法准确定位加工位置，板材表面缺陷出现误检漏检等)，板材类原料利用率较低，有缺陷的板材可能会被直接作为废料处理，不能结合后序的加工工艺进行优化利用。此外，应用场景较为单一，通常要求整个产线的板材产品具有统一规格、材质等，当产品的规格不一致时，无法实现自动化的加工操作。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种视觉识别及引导的加工系统、设备和方法。

依据本发明的一个发明，提供了一种系统，所述系统包括一检测模块，用于根据一取样区域内板材的图像和/或所述板材的表面细节图像来检测所述板材的实际信息；和/或一优化模块，用于根据检测到的所述板材实际信息并结合所述板材的一个或多个加工要求来提供用于所述板材的一个或多个优化加工方案。

依据本发明上述方面的系统，其中板材实际信息包括板材尺寸信息、轮廓定位信息、缺陷尺寸信息、缺陷定位信息和/或缺陷类型信息中的一个或多个。

依据本发明上述方面中任一个的系统，其中还包括采集模块，用于采集所述板材及取样区域的图像和/或用于采集所述板材的表面细节图像，以提供给所述检测模块。

依据本发明上述方面中任一个的系统，其中所述采集模块包括用于采集所述板材及取样区域的图像的第一采集单元和/或用于采集所述板材的表面细节图像的第二采集单元。

依据本发明上述方面中任一个的系统，其中所述第一采集单元包括工业级面阵相机，和/或所述第二采集单元包括工业级线阵相机。

依据本发明上述方面中任一个的系统，其中所述检测模块还用于通过图像处理和/或检测算法从所述板材及取样区域的图像中提取板材相对于取样区域的最大轮廓，和/或利用预先标定的采集模块参数来获得所述板材板材定位信息和/或板材尺寸信息。

依据本发明上述方面中任一个的系统，其中所述检测模块还用于通过图像处理和/或检测算法从所述表面细节图像中提取板材和/或缺陷的特征，和/或通过利用预先标定的采集模块参数来计算相对于板材轮廓的所述缺陷定位信息；和/或利用提取的缺陷特征来获得所述缺陷尺寸信息和/或缺陷类型信息。

依据本发明上述方面中任一个的系统，其中所述优化模块还用于在板材的加工区域根据所述缺陷尺寸信息和/或缺陷类型信息选择避让，以使标准样件最大轮廓无法与缺陷轮廓交叉，和/或根据所述板材尺寸信息、缺陷尺寸信息和/或生产工件的尺寸，在板面上以最小的间隙和/或样件形状拼凑方式来确定可加工的最大零件数量，和/或输出包括机械坐标定位点的数据来引导机械结构控制。