[发明专利]一种基于机器视觉的棒材全线跟踪方法及装置

说明书

本发明提供了一种基于机器视觉的棒材全线跟踪方法及装置，涉及机器视觉检测技术领域。包括：首先在运行辊道上方分布式的布置多个面阵相机，并利用同步脉冲控制相机图像采集；然后依次通过透视变换、实例分割、图像拼接等处理算法得到产线上棒材分布位置及尺寸信息；同时在初始阶段对进入跟踪辊道区域的棒材进行编号标识，实现棒材的全线跟踪。利用视觉识别跟踪技术可以全面直观的确定棒材在产线辊道上的分布情况，解决了棒材生产过程无法进行逐支跟踪的困境，对于丢支、卡支、混支等情况能够及时发现并报警提醒，大大增加了棒材处理线的智能化水平。

技术领域

本发明涉及机器视觉检测技术领域，特别是指一种基于机器视觉的棒材全线跟踪方法及装置。

背景技术

棒材生产后处理过程会经过冷却、分段剪切等工艺，最终汇集到横移冷床处，在这段过程中，棒材由单只有序行进变为多支无序行进，运行过程十分复杂，在整个运动过程中，会出现丢支、卡支、混支等现象，在无法确定每一支的状态以及每一小段棒材的来源母批号时，一旦出现质量问题，很难进行信息追溯。目前多数棒材线以建设智能工厂为目标，实现生产操作自动化、生产过程可视化，形成智能化、少人化的棒材车间。通过自动化系统优化升级，提高生产效率及生产稳定性。这一过程中开发有效的棒材逐支跟踪技术，实现棒材实时定位跟踪变得尤为重要。

现有技术中，均由人工进行跟踪判断排查，工作量大、效率低、准确性差，极大的限制了产线的智能化布局。

发明内容

针对现有技术中人工进行跟踪判断排查，工作量大、效率低、准确性差的问题，本发明提出了一种基于机器视觉的棒材全线跟踪方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一方面，提供了一种基于机器视觉的棒材全线跟踪方法，该方法应用于电子设备，该方法包括：

S1：在棒材后处理产线运行辊道上方设置多个工业面阵相机，通过所述工业面阵相机对产线上棒材的状态进行同步图像采集，生成T时刻棒材的分布定格画面；其中，多个工业面阵相机之间存在拍摄重叠区域；每支棒材初次进入视觉跟踪辊道时赋予初始编号，如1、2、3...n；

S2：通过对T时刻棒材的分布定格画面进行透视变换，获得辊道矩形区域图像；

S3：将辊道矩形区域图像输入至预设的实例分割算法，输出得到棒材在图像中的前景坐标位置信息；

S4：利用所述多个工业面阵相机中相邻相机拍摄重叠区域提取到的前景棒材坐标信息，将所述多个工业面阵相机中相邻相机拍摄到的同一支棒材图像进行依次拼接，得到整条产线T时刻每支棒材的位置分布图；

S5：若接收到锯切工艺操作指示时，则对位置分布图中每支棒材的编号进行重新分配及棒材跟踪；若无锯切工艺操作指示，则完成产线的棒材全线跟踪。

可选地，步骤S1中，通过在棒材后处理产线运行辊道上方设置多个工业面阵相机，包括：

多个工业面阵相机的个数通过如下述公式(1)计算得到：

其中，N为工业面阵相机的数量；L为整个棒材后处理产线的长度，l为单个工业面阵相机的拍摄范围，γ为相邻相机之间拍摄范围的重合比例；

根据下述公式(2)计算单个工业面阵相机的拍摄范围：

其中，h为工业面阵相机距辊道的高度，θ为工业面阵相机的视场角；

根据下述公式(3)计算相邻工业面阵相机的安装间隔距离：

d＝l(1-γ) (3)。