[发明专利]一种基于双目视觉的鞋底喷胶厚度控制方法

摘要

一种基于双目视觉的鞋底喷涂厚度控制方法，包括以下步骤：1）在喷胶平台的上方架设双目相机，通过双目相机的两个摄像头获取鞋底的图像；2）依据步骤1）的两个摄像头进行立体标定；3）调整摄像头间角度和距离，输出行对准的校正图像；4）查找左右摄像头视场中的相同特征，输出视差图，计算摄像机的相对几何位置，通过三角测量的方法输出检测目标的三维坐标；5）提出一种针对离散点的双变量高斯分布模型，建立鞋底喷胶厚度沉积模型；6）将获得的最佳间距的鞋样三维点坐标输入到喷胶机械臂的运动队列中，从而控制机械臂完成喷胶过程。本发明提升工作效率、提高产品的质量，解决传统手工喷胶厚度不均匀的问题。

主权项

一种基于双目视觉的鞋底喷胶厚度控制方法，其特征在于：该方法采用双目相机和喷胶机械臂，所述鞋底喷胶厚度控制方法包括以下步骤：1）、获取图像：在喷胶平台的上方架设双目相机，通过双目相机的两个摄像头获取鞋底的图像；2）、摄像头标定分别对这两个摄像头进行标定，根据线性相机模型（1）得到各个相机的内参数(k l u0 v0 f θ)和外参数，由相机内外参数点乘得到的3×4矩阵M3×4即为透视投影矩阵； u v 1 = l λ f k - f k cot θ u 0 0 0 f l sin θ v 0 0 0 0 1 0 R 3 × 3 t 3 × 1 0 T 1 X W Y W Z W 1 = M 3 × 4 X W Y W Z W 1 - - - ( 1 ) 其中，k，l是双目相机的像素点大小，u0，v0是相机的光轴中心的坐标值，f是相机焦距，θ是相机坐标系的偏斜度，R3×3是相机的旋转矩阵，t3×1则是相机的平移矩阵，(u v 1)T是图像中的任一点，(Xw YW ZW 1)T则是图像中任一点所对应的喷胶坐标系坐标；3）、图像校正：调整摄像头间角度和距离，输出行对准的校正图像；4）、图像匹配和重投影：查找左右摄像头视场中的相同特征，输出视差图，将视差图通过三角测量的方法输出检测目标的三维坐标；5）、建立鞋底喷胶厚度沉积模型：建立针对离散点的双变量高斯分布模型，涂层厚度沉积模型公式 定义如下（4）： g ( x , y ) = exp ( - x 2 2 σ x 2 - y 2 2 σ y 2 ) - - - ( 4 ) x,y分别为鞋底的世界坐标系x轴和y轴的坐标值，g(x,y)为喷涂的厚度；通过求函数二阶导数的方法来求解最佳的两次喷涂间距t；6）、控制机器人完成喷胶：将获得的最佳的两次喷涂间距t的鞋样三维点坐标输入到喷胶机械臂的运动队列中，从而控制机械臂完成喷胶过程。