[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

说明书

本发明提供了一种对打标工件自动定位调焦的激光打标机工作台，其结构包括激光打标机主体、环形光源调制系统、双目立体视觉硬件系统、激光打标机工作台，激光打标机主体的激光打标头安装在激光打标机工作台上，激光打标头两侧安装双目立体视觉硬件系统的双目相机，双目相机的上方为环形光源调制系统的环形光源，环形光源内封装有四组可单独控制的四色灯珠。本发明根据视差原理，结合图像识别与定位技术通过双目立体视觉系统得到打标工件的三维信息，再利用对XYZ方向三路电机的驱动，来移动激光头与打标工件的位置，完成对打标工件的三维信息的反馈，进而实现自动识别定位打标工件与自动调焦的功能，定位精度高，可广泛应用于激光打标行业中。

技术领域

本发明属于激光打标领域，具体涉及一种对打标工件自动定位调焦的激光打标机工作台。

背景技术

激光打标机通过产生高能的激光束照射在工件表面，光能转化为热能，在工件表面呈所需要的文字图形。激光打标机可用于服装辅料、医药包装、酒类包装、建筑陶瓷等领域，可雕刻多种金属和非金属材料。但现阶段激光打标机用于工业生产中时，需要操作人员凭借经验手动调焦、打标工件需要通过红光预打，利用人工寻找打标位置，这使得打标精度受到影响，打标效果较差，很难满足弧面工件或梯度高度不同的工件一次性打标需求，加大人工成本，导致工作效率较低。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种对打标工件自动定位调焦的激光打标机工作台。

为实现上述目的，一种对打标工件自动定位调焦的激光打标机工作台，其结构包括激光打标机主体、环形光源调制系统、双目立体视觉硬件系统、激光打标机工作台，激光打标机主体的激光打标头3安装在激光打标机工作台上，激光打标头3两侧安装双目立体视觉硬件系统的双目相机6，双目相机6的上方为环形光源调制系统的环形光源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、激光打标机工作台分别与计算机相连。

所述激光打标机工作台包括高度Z轴调节平台10、水平Y轴方向伸缩平台9、水平X轴方向传送带8，所述激光打标机主体的激光打标头3安装在高度Z轴调节平台10上，高度Z轴调节平台10与水平Y轴方向伸缩平台9相连，所述激光打标头3下方为水平X轴方向传送带8，激光打标机工作台与带有XYZ轴方向电机控制系统的计算机相连。

所述环形光源调制系统包括环形光源5、控制灯珠的驱动电路与单片机以及图像颜色特征提取模块，图像颜色特征提取模块通过所述双目立体视觉硬件系统的双目相机6获取打标物体的颜色信息，并对环形光源5的颜色进行调制。

所述双目立体视觉硬件系统包括双目相机6、图像处理系统，图像处理系统包括图像预处理、目标检测与识别、立体匹配、三维信息提取，并向所述激光打标机工作台的XYZ轴方向电机控制系统反馈。

所述图像预处理包括图像灰度处理、相机镜头几何畸变校正、图像增强。

所述目标检测与识别包括基于Otsu阈值分割法进行图像进行区域分割以及对SURF特征与HOG特征直方图采用决策融合对特征分类。

本发明的有益效果在于：

本发明提供了一种对打标工件自动定位调焦的激光打标机工作台，利用环形光源调制，调高采集图片的对比度，通过对双目相机采集到的打标工件的二维图像信息进行分析，获取待打工件在三维空间中的位置信息，并通过对水平X轴方向的传送带、水平Y轴方向的激光头固定伸缩平台以及竖直Z轴方向的激光头高度调节平台驱动电机的控制，实现了对于打标工件的自动识别定位与激光器自动调焦的功能；对打标工件自动定位调焦的激光打标机工作台结构较为简单、目标识别与三维定位准确、自动调焦精度高，降低人工成本，可广泛应用于激光打标行业中。下面结合附图及实例对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明环形光源调制系统流程框图。