一种在封闭或半封闭局限空间下的码垛视觉检测系统的制作方法

本发明涉及物料搬运技术领域，特别的为一种在封闭或半封闭局限空间下的码垛视觉检测系统。

背景技术：

物流劳动中为了便于货物打包运输，通常会先将货物堆积在一起，随后对货物进行重新分配，码垛属于工厂生产、物流运输必不可少的一个步骤。码垛系统视觉检测是模式识别和人工智能中的一项基本研究内容，码垛系统视觉检测的目的是在图像中检测具有特定特征的目标物是否存在，若存在则给出目标物所在的区域位置及区域大小。通常，码垛系统视觉检测分为三个步骤：基于特定特征与算法，对目标物构建分类器；采用图像采集系统，获取待检测的可能包含目标物的图像；在待检测的图像中提取目标物对应的特定特征，使用分类器对目标物进行检测。

但是现有技术中，现有的码垛视觉检测系统在使用的时候，光照对目标物的检测结果有很大的影响，现有图像采集系统的曝光时间固定不变或者拍摄前人为设定，不能很好地适应外部环境的光强变化，因此存在环境光强变化使图像质量下降，对检测干扰严重的缺陷，同时现有的码垛系统视觉检测系统使用由系统算法构建的分类器对目标物进行检测能够保证足够的检测精度，但由于系统算法复杂，遍历整个图像的运算量大，在实际应用中对硬件要求高，检测速度得不到保障。

技术实现要素：

本发明提供的发明目的在于提供一种在封闭或半封闭局限空间下的码垛视觉检测系统，该解决上述背景技术中的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种在封闭或半封闭局限空间下的码垛视觉检测系统，包括：

控制与处理系统，所述控制与处理系统包括有图像滤波模块、图像变换模块、边缘检测模块、特征提取模块和目标处理模块。

摄像头模块，所述摄像头模块用于采集图像并转换成对应的图像数据输入至所述控制与处理系统。

图像采集模块，所述图像采集模块对摄像头模块采集的图像信息进行处理，并传输至所述控制与处理系统。

光强检测模块，所述光强检测模块用于对光照的强度进行检测。

摄像头配置模块，所述摄像头配置模块用于配置所述摄像头模块的参数，以及根据所述光强检测模块反馈的光强信号配置所述摄像头模块的曝光时间。

码垛系统，所述码垛系统内含计算机系统，用于对接收的各个信号进行处理，同时用于对信号进行传输，以控制各个模块进行工作。

图片存储模块，所述图片存储模块用于对码垛系统接收的图像进行存储。

检测输出模块，所述检测输出模块进行检测结果的输出。

检测执行模块，所述检测执行模块用于对控制信号进行接收，执行控制的命令。

控制模块，所述控制模块接收到码垛系统输出的信号后，会通过控制模块控制检测执行模块进行工作。

通信接口控制模块，所述通信接口控制模块用于对控制与处理系统的信号进行传输。

通信接口模块，所述通信接口模块用于对所述控制与处理系统和所述码垛系统之间传输的信号进行电平转换。

作为本发明进一步的方案：所述图像滤波模块为态滤波模块和中值滤波模块，所述图像滤波模块用于对采集的图像信息进行增强和去噪。

作为本发明进一步的方案：所述图像变换模块通过正交变换和酉边变换改变图像的表示域和表示数据。

作为本发明进一步的方案：所述边缘检测模块用于实现标识图像中亮度变化明显的点。

作为本发明进一步的方案：所述特征提取模块用于提取采集的图像中特征信息。

作为本发明进一步的方案：所述目标处理模块用于将所述特征提取模块检测到的全部目标物所在区域按对应比例映射到原始分辨率的图像上。

作为本发明进一步的方案：所述摄像头模块的输出端通过导线与图像采集模块的输入端电性连接，所述光强检测模块的输出端通过导线与摄像头配置模块的输入端电性连接，所述摄像头配置模块的输出端通过导线与摄像头模块的输入端电性连接。

作为本发明进一步的方案：所述图像采集模块的输出端通过导线与控制与处理系统的输入端电性连接，所述图像滤波模块的输出端通过导线与图像变换模块的输入端电性连接，所述图像变换模块的输出端通过导线与边缘检测模块的输入端电性连接，所述边缘检测模块的输出端通过导线与特征提取模块的输入端电性连接，所述特征提取模块的输出端通过导线与目标处理模块的输入端电性连接。

作为本发明进一步的方案：所述控制与处理系统的输出端通过导线与通信接口控制模块的输入端电性连接，所述通信接口控制模块通过导线与通信接口模块双向电性连接，所述通信接口模块的输出端通过导线与码垛系统的输入端电性连接，所述码垛系统通过导线与图片存储模块双向电性连接，所述码垛系统的输出端通过导线分别与检测输出模块和控制模块的输入端电性连接，所述控制模块的输出端通过导线有检测执行模块的输入端电性连接。

本发明提供了一种在封闭或半封闭局限空间下的码垛视觉检测系统。具备以下有益效果：

(1)、该在封闭或半封闭局限空间下的码垛视觉检测系统，通过光强检测模块对摄像头模块的拍摄环境的光强进行实时检测，根据检测到的光强值动态调整摄像头模块的曝光时间，在摄像头模块的曝光时间的可设置范围内，光强值增大时适当缩短曝光时间，光强值减小时适当增长曝光时间，使摄像头模块拍摄的图像质量更高，提高目标物检测的精度，从而解决了现有图像采集系统的曝光时间固定不变或者拍摄前人为设定，外部环境的光强变化使图像质量下降，对目标物检测产生严重干扰的缺陷。

(2)、该在封闭或半封闭局限空间下的码垛视觉检测系统，通过图像滤波模块可以对采集的图像信息进行增强和去噪，通过图像变换模块可以进行正交变换和酉边变换改变图像的表示域和表示数据，通过边缘检测模块可以实现标识图像中亮度变化明显的点，通过特征提取模块可以提取采集的图像中特征信息，通过目标处理模块可以将特征提取模块检测到的全部目标物所在区域按对应比例映射到原始分辨率的图像上，在使用上，采用合理的串并联处理架构，在保证足够的检测精度下，获得较高的检测速度，同时，硬件配置成本合理。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图。

图中：1、摄像头模块；2、图像采集模块；3、摄像头配置模块；4、光强检测模块；5、控制与处理系统；6、码垛系统；7、图片存储模块；8、检测执行模块；9、控制模块；10、检测输出模块；11、通信接口控制模块；12、通信接口模块；13、目标处理模块；14、特征提取模块；15、边缘检测模块；16、图像变换模块；17、图像滤波模块。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：

参照图1：一种在封闭或半封闭局限空间下的码垛视觉检测系统，包括：控制与处理系统5，控制与处理系统5包括有图像滤波模块17、图像变换模块16、边缘检测模块15、特征提取模块14和目标处理模块13，摄像头模块1，摄像头模块1用于采集图像并转换成对应的图像数据输入至控制与处理系统5，根据检测区域的大小，摄像头模块1采用单摄像头或多摄像头两种方式，在多摄像头方式下，所有摄像头按特定方式安置，确保同时采集相邻区域的图像，使之比单摄像头方式下采集更大区域范围的图像，图像采集模块2，图像采集模块2对摄像头模块1采集的图像信息进行处理，并传输至控制与处理系统5，光强检测模块4，光强检测模块4用于对光照的强度进行检测，摄像头配置模块3，摄像头配置模块3用于配置摄像头模块1的参数，以及根据光强检测模块4反馈的光强信号配置摄像头模块1的曝光时间，码垛系统6，码垛系统6内含计算机系统，用于对接收的各个信号进行处理，同时用于对信号进行传输，以控制各个模块进行工作，图片存储模块7，图片存储模块7用于对码垛系统6接收的图像进行存储，检测输出模块10，检测输出模块10进行检测结果的输出，检测执行模块8，检测执行模块8用于对控制信号进行接收，执行控制的命令，控制模块9，控制模块9接收到码垛系统6输出的信号后，会通过控制模块9控制检测执行模块8进行工作，通信接口控制模块11，通信接口控制模块11用于对控制与处理系统5的信号进行传输，通信接口模块12，通信接口模块12用于对控制与处理系统5和码垛系统6之间传输的信号进行电平转换。

具体地，图像滤波模块17为态滤波模块和中值滤波模块，图像滤波模块17用于对采集的图像信息进行增强和去噪。

具体地，图像变换模块16通过正交变换和酉边变换改变图像的表示域和表示数据。

具体地，边缘检测模块15用于实现标识图像中亮度变化明显的点。

具体地，特征提取模块14用于提取采集的图像中特征信息。

具体地，目标处理模块13用于将特征提取模块14检测到的全部目标物所在区域按对应比例映射到原始分辨率的图像上。

具体地，摄像头模块1的输出端通过导线与图像采集模块2的输入端电性连接，光强检测模块4的输出端通过导线与摄像头配置模块3的输入端电性连接，摄像头配置模块3的输出端通过导线与摄像头模块1的输入端电性连接，在使用上可以进行信号的传输。

具体地，图像采集模块2的输出端通过导线与控制与处理系统5的输入端电性连接，图像滤波模块17的输出端通过导线与图像变换模块16的输入端电性连接，图像变换模块16的输出端通过导线与边缘检测模块15的输入端电性连接，边缘检测模块15的输出端通过导线与特征提取模块14的输入端电性连接，特征提取模块14的输出端通过导线与目标处理模块13的输入端电性连接，在使用上可以进行信号的传输。

具体地，控制与处理系统5的输出端通过导线与通信接口控制模块11的输入端电性连接，通信接口控制模块11通过导线与通信接口模块12双向电性连接，通信接口模块12的输出端通过导线与码垛系统6的输入端电性连接，码垛系统6通过导线与图片存储模块7双向电性连接，码垛系统6的输出端通过导线分别与检测输出模块10和控制模块9的输入端电性连接，控制模块9的输出端通过导线有检测执行模块8的输入端电性连接，在使用上可以进行信号的传输。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。