定位与传送装置（4)和框架I(5)，其特征在于：竹丝（6)从竹丝定位与 传送装置（4)中穿过，竹丝定位与传送装置（4)通过轴承等转动机构与框架I(5)连接，一 字线激光器（1)和图像采集装置（2)固定在框架I(5)上； 辨识时，竹丝定位与传送装置（4)将竹丝（6)送入预定的激光照射及拍照区域，只要竹 丝处于预定区域之中，竹丝可以处于运动状态或静止状态； 所述一字线激光器（1)成对，位于框架I(5)上端，分别照射竹丝的正反面，同一对激 光器发出的一字线激光束与竹丝的纵向均成同样大小的锐角《，在竹丝的正反面上形成线 状的激光光斑； 所述图像采集装置（2)为一对，靠近框架I(5)下端，竹丝正反两侧各一个，其视场分 别对准竹丝正面和反面的激光光斑，图像采集装置（2)将采集的激光光斑图像通过有线或 无线方式传给图像处理与逻辑判断单元（3); 所述图像处理与逻辑判断单元（3)激光光斑进行处理，根据激光光斑图像的几何特征 进行数字图像处理和分析，作出正反面判断。
3. 根据权利要求2所述的一种竹丝正反面辨识装置，其特征在于，所述竹丝传送与定 位装置（4)包括上漏斗（4-1)、下漏斗（4-2)、传动滚轮（4-3)及框架II(14)，所述上漏斗 (4-1)位于框架I(5)的上端；下漏斗（4-2)靠近框架I(5)的下部，且位于传动滚轮（4-3) 的上方；上漏斗（4-1)、下漏斗（4-2)及传动滚轮（4-3)通过框架II(14)连接起来；云台或 圆盘形齿轮（11)位于传动滚轮（4-3)的下方，并固连在框架II(14)上；步进电机（10)位于 框架I(5)的下方，与云台或圆盘形齿轮（11)连接。
4. 根据权利要求2和3所述的一种竹丝正反面辨识装置，其特征在于，所述云台或圆盘 形齿轮（11)与固定在框架I(5 )下端的下轴承（13 )连接。
5. 根据权利要求2和3所述的一种竹丝正反面辨识装置，其特征在于，所述竹丝定位与 传送装置（4)的上端与固定在框架I(5)上端的上轴承（12)连接，下端固连在云台或圆盘 形齿轮（11)上，可由步进电机（10)带动旋转，从而具有翻面功能，在辨识完正反面后可执 行翻面动作以达到统一正反面功能。
6. 根据权利要求3所述的一种竹丝正反面辨识装置，其特征在于，所述上漏斗（4-1)和 下漏斗（4-2)是竹丝的定位部件，中心设有小孔，其长宽略大于竹丝的长宽，这样让竹丝通 过又保持竹丝位置基本固定，使竹丝始终处于预定的激光照射及拍照区域。
7. 根据权利要求2所述的竹丝正反面辨识装置，其特征在于，所述一字线激光器（1)可 以为一对或多对，每一对均位于框架I(5)上端，每一对一字线激光器发出的激光一字线沿 竹丝的横向，分别照射于竹丝同一纵向位置的正反面，在保证激光光斑处于图像采集装置 (2) 视场范围内的条件下《角越小越好。
8. 根据权利要求2所述的竹丝正反面辨识装置，其特征在于，为增加图像的清晰度并 提高系统对环境光的抗干扰力，所述图像采集装置（2)镜头前可加一光学衰减片。
9. 根据权利要求1所述的一种竹丝或竹片正反面辨识方法，其特征在于，对于竹丝正 反面的辨识，根据竹丝正面平整，反面呈弧形或有凹槽形状标记的特点，用同一对一字线激 光倾斜照射于竹丝同一位置的正反面并使激光的一字线沿竹丝或竹片的横向，分析竹丝上 激光光斑的几何特征即可辨识出竹丝的正反面，步骤如下： 1) 竹丝传送与定位装置（4)将竹丝（6)限定在激光照射及拍照区域， 2) 同一对一字线激光器（1)发出一字线激光照射于竹丝纵向同一位置的正反面，一字 线激光束与竹丝纵向成同样大小的锐角， 3) 图像采集装置（2)采集正反面激光光斑图像并传输给图像处理与逻辑判断单元 (3) ， 4) 图像处理与逻辑判断单元（3)分别处理正反面激光光斑图像，竹丝正面形成一直线 形光斑，反面形成曲线形光斑，比较光斑的几何特征并判断竹丝正反面。
10. 根据权利要求9所述的一种竹丝正反面辨识方法，其特征在于，针对同一竹丝，图 像采集装置（2)可多次拍照，同时，图像处理与逻辑判断单元（3)可做多次分析判断，以增 强准确性。
11. 一种竹片正反面辨识装置，包括一字线激光器（1)、图像采集装置（2)、图像处理与 逻辑判断单元（3)、图像采集装置支撑架（7)和竹片定位与传送装置（8)，所述一字线激光 器（1)和图像采集装置（2 )由图像采集装置支撑架（7 )固定，其特征在于，一字线激光器（1) 位于竹片的斜上方，激光的一字线沿竹片横向照射，激光束与竹片纵向成一锐角，图像采集 装置（2)处于竹片正上方，位置固定，其镜头对准竹片上的激光光斑；图像采集装置采集激 光光斑传给图像处理与逻辑判断单元（3)，由其对激光光斑进行分析并作出正反面判断，竹 片朝上的面凸起时，激光光斑的中心线向右凸出，竹片朝上的面平整时，光斑的中心线为一 直线，据此特征可对竹片正反面进行判断。
12. 根据权利要求11所述的竹片正反面辨识装置，其特征在于，所述一字线激光器（1) 发出的激光一字线沿竹片的横向，在保证激光光斑处于图像采集装置（2)视场范围内的条 件下激光束与竹片纵向所成角度越小越好。
13. 根据权利要求11所述的竹片正反面辨识装置，其特征在于，为增加图像的清晰度 并提高系统对环境光的抗干扰力，所述图像采集装置（2)镜头前可加一光学衰减片。
14. 根据权利要求1所述的一种竹丝或竹片正反面辨识方法，其特征在于，竹片正反面 辨识方法，步骤如下： 1) 竹片传送与定位装置（8)将竹片（9)送入固定的辨识区域； 2) 位置固定的一字线激光器（1)发出一字线激光照射于竹片朝上的面，激光的一字线 沿竹片横向，激光束与竹片纵向成锐角； 3) 图像采集装置（2)采集激光光斑图像并传输给图像处理与逻辑判断单元（3); 4) 图像处理与逻辑判断单元（3)处理图像并提取光斑形状特征，竹片朝上的面凸起 时，激光光斑的中心线向右凸出，竹片朝上的面平整时，光斑的中心线为一直线，根据光斑 形状特征差异判断竹片正反面。
15.根据权利要求1、9及14所述的一种竹丝或竹片正反面辨识方法，其特征在于，图 像采集装置（2)对激光光斑拍照并送入图像处理与逻辑判断单元（3)进行图像处理和正反 面判断，图像处理与逻辑判断单元（3)首先对原始图像进行复原和增强，然后对图像进行分 害J，提取出光斑边缘和光斑区域，最后根据预先选定的几何特征计算出各图像的特征值，并 根据特征值进行比较和判断。
【专利摘要】本发明涉及一种竹丝或竹片正反面辨识方法及其装置。根据竹片或竹丝一面平整，另一面呈弧形或有凹槽的特点，用一字线激光以小角度倾斜照射竹丝同一位置的正反面或竹片的某一面，并使激光的一字线沿竹丝或竹片的横向，如果照射的一面平整，激光将在其上形成一直线形光斑，而当照射的一面呈弧形或有凹槽时，激光在其上的光斑图案为曲线，用数字图像处理方法分析光斑的形状特征即可辨识出竹片或竹丝的正反面。针对现有竹丝及竹片正反面辨识方法适应范围窄、抗干扰能力差、可靠性不高的问题，本发明可为竹凉席或麻将席自动化生产提供一种适应范围广、抗干扰能力强、准确度高的正反面辨识方法及其装置。
【IPC分类】G01N21-86
【公开号】CN104713882
【申请号】CN201510158523
【发明人】何益明
【申请人】何益明
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年4月7日