一种视觉定位补偿方法与流程

本发明涉及自动定位技术领域，尤其是指一种视觉定位补偿方法。

背景技术：

当前，工业产品种类繁多，在工业产品的生产过程中，都可能涉及到自动定位。如自动化生产线中要求进行印刷、贴合，对各零件快速、准确的安装到位。

但目前还有部分加工厂还都采用传统的人工定位方法或机械定位，此方法存在以下缺点：(1)长时间定位单一产品，检测工人眼睛容易疲劳，并且容易受情绪的影响，定位结果难以保证；(2)机械定位要求机械精度高且操作复杂。

随着科技的发展，市场及用户对产品的精密程度和质量的要求越来越高，传统的定位方法已经不能满足用户的需求，因此，提高定位精度是行业亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明针对上述的技术问题提供一种视觉定位补偿方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种视觉定位补偿方法，包括旋转平台和至少二个相机，还包括以下步骤：

步骤1：相机扫描旋转平台的产品并提取产品的轮廓线；

步骤2：计算每个相机与旋转平台的平移比例与旋转比例；

步骤3：将每个相机提取到的产品轮廓线依据平移比例与旋转比例转换计算为平移xy及旋转角度angle；

步骤4：根据平移xy及旋转角度angle进行整体补偿及工位补偿。

进一步的，计算每个相机与旋转平台的平移与旋转比例的具体步骤为：

步骤2.1：预先设定movex，movey和roangle的数值；

步骤2.2：旋转平台移动到原点位置进行获取基准线；

步骤2.3：控制旋转平台沿x轴的方向移动并获取特征，计算移动xscale比例；

步骤2.4：控制旋转平台沿y轴的方向移动并获取特征，计算移动yscale比例；

步骤2.5：控制旋转平台在旋转轴的驱动下旋转并获取特征，计算roscale移动比例。

进一步的，控制旋转平台沿x轴的方向移动并获取特征，计算移动xscale比例的具体步骤为：

步骤2.3.1：计算旋转平台沿x轴的方向移动前的基准线与相机中心线的交点basemidpt1；

步骤2.3.2：计算旋转平台移动后的基准线与中心线的交点curmidpt1；

步骤2.3.3：x移动比例计算公式为：

进一步的，控制旋转平台沿y轴的方向移动并获取特征，计算移动yscale比例的具体步骤为：

步骤2.4.1：计算旋转平台沿y轴的方向移动前的基准线与相机中心线的交点basemidpt2；

步骤2.4.2：计算旋转平台移动后的基准线与中心线的交点curmidpt2；

步骤2.4.3：y移动比例计算公式为：

进一步的，控制旋转平台旋转并获取特征，计算roscale移动比例的具体步骤为：

步骤2.5.1：计算旋转平台旋转前的基准线与相机中心线的交点basemidpt3；

步骤2.5.2：计算旋转平台旋转后的基准线与中心线的交点curmidpt3；

步骤2.5.3：angle移动比例计算公式为：

进一步的，将每个相机提取到的产品轮廓线依据平移比例与旋转比例转换计算为平移xy及旋转角度angle的具体步骤为：

步骤3.1：定位每个相机提取到的产品轮廓线；

步骤3.2：计算每个相机的基准线与中心线的交点basemidpt4；

步骤3.3：计算每个相机提取到的产品轮廓线与中心线的交点curmidpt4；

步骤3.4：计算每个相机curmidpt4与basemidpt4的距离dis；

步骤3.5：计算每个相机的旋转角度a、y轴偏移值offecty和x轴偏移值offectx。

进一步的，根据平移xy及旋转角度angle进行整体补偿及工位补偿的具体步骤包括：

步骤4.1：根据实际产品需求，用户输入数据x1,y1,y2及配置产品长度prolen，得出在x轴的补偿数据x，在y轴的补偿数据y以及角度补偿数据a。

进一步的，还包括步骤5：机械补偿。

进一步的，所述旋转平台为转盘。

本发明的有益效果：本发明能够实现快速计算实际产品位置与理论位置的实际差别，通过计算出的差值进行补偿，从而达到定位补偿的目的。

附图说明

图1为本发明所述相机的安装位置示意图。

图2为本发明的旋转平台沿x轴的方向移动并获取特征的示意图。

图3为本发明的旋转平台沿y轴的方向移动并获取特征的示意图。

图4为本发明的旋转平台在旋转轴的驱动下旋转并获取特征的示意图。

图5为本发明所述y轴补偿及角度的情况1的示意图。

图6为本发明所述y轴补偿及角度的情况2的示意图。

图7为本发明所述y轴补偿及角度的情况3的示意图。

附图标记：1-旋转平台；2-相机。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。

本发明提供的一种视觉定位补偿方法，包括旋转平台1和至少二个相机2，其中所述相机2的数量为5个，对应旋转平台1上方的安装位置如图1所示，所述旋转平台1上每一点对应xy轴的相应坐标，本发明还包括以下步骤：

步骤1：相机2扫描旋转平台1的产品并提取轮廓线；

步骤2：计算每个相机2与旋转平台1的平移与旋转比例；

步骤3：将每个相机2提取到的产品轮廓线依据平移比例与旋转比例转换计算转换为平移xy及旋转角度angle；

步骤4：根据平移xy及旋转角度angle进行整体补偿及工位补偿。

本实施例所述的一种视觉定位补偿方法中，计算每个相机2与旋转平台1的平移与旋转比例的具体步骤为：

步骤2.1：预先设定movex，movey和roangle的数值；旋转时需要控制产品边在5个相机2的摄取图像范围内；

步骤2.2：旋转平台1移动到原点位置进行获取基准线；

步骤2.3：控制旋转平台沿x轴的方向移动并获取特征，计算移动xscale比例；

步骤2.4：控制旋转平台沿y轴的方向移动并获取特征，计算移动yscale比例；

步骤2.5：：控制旋转平台在旋转轴的驱动下旋转并获取特征，计算roscale移动比例。

如图2所示，本实施例所述的一种视觉定位补偿方法中，控制旋转平台沿x轴的方向移动并获取特征的具体步骤为：

步骤2.3.1：计算旋转平台沿x轴的方向移动前的基准线与相机中心线的交点basemidpt1；

步骤2.3.2：计算旋转平台移动后的基准线与中心线的交点curmidpt1；

步骤2.3.3：x移动比例计算公式为：

其中，获取特征包括但不限于印刷获取和基准定位获取，具体的，在印刷产品定位时，获取的特征是产品的轮廓边；在基准定位时，参照基准特征，则是获取整个产品特征，来进行比对调整。

如图3所示，本实施例所述的一种视觉定位补偿方法中，控制旋转平台沿y轴的方向移动并获取特征，计算移动yscale比例的具体步骤为：

步骤2.4.1：计算旋转平台沿y轴的方向移动前的基准线与相机中心线的交点basemidpt2；

步骤2.4.2：计算旋转平台移动后的基准线与中心线的交点curmidpt2；

步骤2.4.3：y移动比例计算公式为：

如图4所示，本实施例所述的一种视觉定位补偿方法中，控制旋转平台旋转并获取特征，计算roscale移动比例的具体步骤为：

步骤2.5.1：计算旋转平台旋转前的基准线与相机中心线的交点basemidpt3；

步骤2.5.2：计算旋转平台旋转后的基准线与中心线的交点curmidpt3；

步骤2.5.3：angle移动比例计算公式为：

5个相机2分别命名为1号相机、2号相机、3号相机、4号相机和5号相。其中，3号相机和5号相机取中心点x差值，1号相机、2号相机和4号相机取中心点y差值。

本实施例所述的一种视觉定位补偿方法中，将每个相机提取到的产品轮廓线依据平移比例与旋转比例转换计算为平移xy及旋转角度angle的具体步骤为：

步骤3.1：定位每个相机提取到的产品轮廓线；

步骤3.2：计算每个相机的基准线与中心线的交点basemidpt4；

步骤3.3：计算每个相机提取到的产品轮廓线与中心线的交点curmidpt4；

步骤3.4：计算每个相机curmidpt4与basemidpt4的距离dis；

步骤3.5：计算每个相机的旋转角度a、y轴偏移值offecty和x轴偏移值offectx。

下列为本实施例的其中一个具体计算过程，具体如下：假设的x方向距离为tmpdisx，那么对应的1号相机、2号相机和4号相机位移为reductiondis1x、reductiondis2x和reductiondis4x。

预先设定movex、movey和roangle的数值，其中movex，movey及roangle是用于计算平移比例和旋转比例的，其值是用户预先设定的，这时相机2提取到的一条线与中心线相交交点与基准点距离为dis可推导出公式：dis＝x1×xs+y1×ys+angle×as。其中x1,y1,angle分别为旋转平台1运动时的数据，xs指的是对应相机2的移动xscale比例即x运动比例,ys指的是对应相机2的移动yscale比例即y运动比例，as指的是对应相机2的roscale移动比例即旋转运动比例。

故平移可得出下面公式(其中dis3指的是3号相机的基准点距离，dis5指的5号相机的基准点距离)：

reductiondis1x＝xscalecam1×tmpdisx；

reductiondis2x＝xscalecam2×tmpdisx；

reductiondis4x＝xscalecam4×tmpdisx。

故平移可得出下面公式，当前1号相机、2号相机和4号相机交点距离减去x方向距离tmpdisx，那么对应导致的1号相机、2号相机和4号相机位移分别为：

afterreductiondis1y＝dis1-reductiondis1x；

afterreductiondis2y＝dis2-reductiondis2x；

afterreductiondis4y＝dis1-reductiondis4x。

5个相机2的x轴移动比例分别为：xscalecam1、xscalecam2、xscalecam3、xscalecam4和xscalecam5。

5个相机2的y轴移动比例分别为：yscalecam1、yscalecam2、yscalecam3、yscalecam4和yscalecam5。

5个相机2的旋转比例分别为：rotateyscale1、rotateyscale2、rotatexscale3、rotateyscale4和rotatexscale5。

计算旋转角度a：将第1相机2移动值转换为第二相机2移动值为：

转换为第二相机2的第一相机2旋转比例为：

计算y轴偏移值offecty(1号相机、2号相机和4号相机对应的y方向运动量取平均获得最终的y方向运动量)：

计算x轴偏移值(获得3号相机和5号相机对应的平台x方向运动量)：去除y轴移动及旋转带来的影响值后3号相机及5号相机的平均值offectx：

本实施例所述的一种视觉定位补偿方法中，根据平移xy及旋转角度angle进行整体补偿及工位补偿的具体步骤包括：

步骤4.1：根据实际产品需求，用户输入数据x1,y1,y2及配置产品长度prolen，得出在x轴的补偿数据x，在y轴的补偿数据y以及角度补偿数据a。。

其中在x轴的补偿数据x为输入x，在y轴的补偿数据y及角度补偿数据a有以下几种情况：

情况1如图5所示：

y＝|y1|<|y2|，y1：y2，其中当：y1小于y2时：

当y1大于y2时：

情况2如图6所示：

|y1|＝|y2|，则a＝0；

|y1|≠|y2|，y1为负数时角度取反；

情况3如图7所示：

y＝0；y1为0,y2大于零角度值取反；

y2为0，y1小于零角度值取反；

本实施例所述的一种视觉定位补偿方法中，步骤5：机械补偿；其中机械补偿的具体步骤包括：

步骤5.1：提取基准工位每个相机的基准线；

步骤5.2：提取补偿工位每个相机的对应线；

步骤5.3：计算基准线与对应线的偏移值；

步骤5.4：计算每个相机的基准线与中心线的交点basemidpt；

步骤5.5：计算每个相机边界线与中心线的交点curmidpt；

步骤5.6：计算每个相机curmidpt与basemidpt的距离dis；

步骤5.7：步骤3的过程一致。

本实施例所述的一种视觉定位补偿方法中，所述相机2为ccd相机2，但不限定于ccd相机2，也可以是其他型号的相机2。

本实施例所述的一种视觉定位补偿方法中，所述旋转平台1为转盘。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。