[发明专利]一种对打标工件自动定位调焦的激光打标机工作台

权利要求书

1.一种对打标工件自动定位调焦的激光打标机工作台，其特征在于：包括激光打标机主体、激光打标机工作平台、双目立体视觉系统和环形光源调制系统；所述的激光打标机主体的内部结构包括散热器、电源模块和激光发生器，激光打标机主体的外部结构包括振镜头(1)、场镜(2)、激光打标头(3)和通风口(4)；所述的激光打标机工作平台包括水平X轴方向的传送带(8)、水平Y轴方向的激光头固定的伸缩平台(9)和竖直Z轴方向的激光头高度调节平台(10)；所述的双目立体视觉系统包括双目相机(6)和带有图像处理系统和电机控制系统的计算机(7)；所述的环形光源调制系统包括环形光源(5)；所述的激光打标头(3)安装在竖直Z轴方向的激光头高度调节平台(10)上，竖直Z轴方向的激光头高度调节平台(10)与水平Y轴方向伸缩平台(9)连接；所述的振镜头(1)安装在激光打标头(3)的下方，通过调节振镜头(1)偏转改变激光打标头(3)的扫描方向；所述的场镜(2)安装在振镜头(1)的下方，用于增大视场；所述的水平X轴方向的传送带(8)设置在场镜(2)下方；所述的激光打标头(3)两侧安装双目相机(6)，双目相机(6)的上方为环形光源(5)，环形光源(5)内封装有四组可单独控制的白、红、绿和蓝四色灯珠，双目相机(6)、环形光源(5)、激光打标机工作平台分别与带有图像处理系统和电机控制系统的计算机(7)相连；

所述的环形光源调制系统针对不同颜色的工件在白光下采集的图片进行颜色特征提取，对颜色特征进行分析，根据得到的颜色信息通过脉冲调制的方式控制红、绿、蓝三种颜色的灰度等级，从而控制光源颜色与工件颜色相同，使得工件在调制的光源下亮度得到提升，进而实现工件与水平X轴方向的传送带(8)背景对比度提升的功能；当水平X轴方向的传送带(8)的背景与工件颜色较为接近时，通过对白光照射时采集的图片与调制后光源采集的图片的对比度进行比对分析，选择对比度较好的图片进行下一步图像处理；

所述的计算机(7)的图像处理系统对双目相机(6)采集到的打标工件图像进行预处理，使得图像特征明显并降低噪声；利用基于Otsu阈值分割法进行图像分割以及对SURF特征与HOG特征直方图采用决策融合对特征分类；利用基于采样的方法得到的SAD代价计算、基于动态规划的代价聚合、基于WTA策略的视差计算和基于POSIT算法位姿估计来完成立体匹配与三维信息的提取，确定打标工件三维位置的坐标信息，并将信息传送给电机控制系统；

所述的计算机(7)的电机控制系统利用打标工件三维位置的坐标信息，结合激光打标头(3)与双目相机(6)的相对位置，计算出打标工件需要在水平X轴、Y轴移动多少距离才能到达激光打标头(3)下方中心位置，同时计算出竖直Z轴方向需要移动多少距离才能使打标工件位于激光发生器焦点位置，最后控制水平X轴方向的传送带(8)、水平Y轴方向的激光头固定的伸缩平台(9)和竖直Z轴方向的激光头高度调节平台(10)，实现激光打标机自动识别定位打标物体与自动调焦的功能。