用于识别连接器的配线触点插入孔的方法和系统与流程

文档序号:14521740阅读:198来源:国知局
用于识别连接器的配线触点插入孔的方法和系统与流程

根据示例性实施方式,提供了一种方法、系统和计算机程序产品以识别连接器的配线触点插入孔,从而促进例如将配线端部自动插入至连接器的相应配线触点插入孔。



背景技术:

由多条配线组成的配线束用在各种行业中以携带大量不同类型的信号。配线束组件的配线必须频繁地以配线触点端接,并且所得到的配线端部插入至连接器(诸如橡胶索环连接器)的配线触点插入孔。由于配线束的每条配线是唯一的并且可携带不同类型的信号,所以配线束组件的配线端部必须插入至连接器的特定配线触点插入孔以进行适当连接。

配线束组件的配线端部可手动插入至由连接器限定的相应配线触点插入孔中。由于配线束组件通常包括成百上千条配线,所以该手动连接过程会是相对耗时且容易出错的,并且因此,会增加包括配线束组件的整体组件的成本。因此,将配线束组件的配线端部插入至连接器的配线触点插入孔的自动化技术已被开发,以致力于降低进行连接所消耗的时间并且相应地降低所得到的组件的成本。然而,配线束组装机器通常要求连接器处于非常受限且受控的位置组中,以便增加配线束组件的配线端部可正确地插入至连接器的配线触点插入孔的可能性。因此,配线束组装机器限制了连接器可呈现出的灵活性,并且因此,并不适于所有情形。



技术实现要素:

提供了用于识别连接器的配线触点插入孔以便促进将配线束组件的配线端部自动插入至连接器的配线触点插入孔的方法、系统和计算机程序产品。通过促进将配线束组件的配线端部自动插入至连接器的配线触点插入孔,建立这种连接所需的时间以及相应地与所得到组件相关联的成本可降低,同时降低了与连接相关联的错误率。示例性实施方式的方法、系统和计算机程序产品提供了相对于连接器可定位的方式的足够的灵活性,同时仍然允许配线束组件的配线端部可靠地插入至且电连接至连接器的适当的配线触点插入孔。

在示例性实施方式中,提供了一种用于识别由连接器限定的配线触点插入孔的方法,该方法包括:分析连接器的图像的多个像素中的每一个以识别用于连接器的一个或多个候选触点插入孔。该方法还确定一个或多个候选触点插入孔是否要被合并,并且如果要被合并,则合并一个或多个候选触点插入孔。在合并之后,该方法进一步包括:将连接器的触点标识(id)号分配至一个或多个候选触点插入孔。

此外,示例性实施方式的方法还包括:确定一个或多个候选触点插入孔是否包括一个或多个异常孔,并且如果是,则根据进一步的考虑,消除作为异常孔的一个或多个候选触点插入孔。此外或可替代地,示例性实施方式的方法在将连接器的触点id号分配至一个或多个候选触点插入孔期间或之后,消除一个或多个异常孔。示例性实施方式的方法还包括:在合并且消除一个或多个异常孔之后,将基于连接器的坐标系中的位置分配至一个或多个候选触点插入孔。该示例性实施方式的方法还包括:基于候选触点插入孔的触点id号来确定配线端部要被插入至的候选触点插入孔,以及基于候选触点插入孔在基于连接器的坐标系中的位置来确定用于将配线端部插入至候选触点插入孔的机器人末端执行器的位置。

示例性实施方式的方法在像素具有满足预定标准的颜色并且由具有与该像素颜色不同且满足第二预定条件的颜色的多个像素至少部分包围的情况下,通过将识别像素为候选触点插入孔来分析图像的多个像素中的每一个。第二预定条件不同于第一预定条件。在这点上,第二预定条件可基于像素的颜色限定,使得识别为候选触点插入孔的像素比至少部分包围该像素的多个像素更暗。示例性实施方式的方法通过将多个相邻候选触点插入孔合并为具有基于被合并的多个候选触点插入孔的位置的组合的位置的单个候选触点插入孔,来合并一个或多个候选触点插入孔。在示例性实施方式中,该方法通过将连接器的触点位置的预定模板与候选触点插入孔进行比较来分配触点id号。在该示例性实施方式中,该方法通过相对于候选触点插入孔修改预定模板的位置来比较连接器的触点位置的预定模板与候选触点插入孔,以识别预定模板与候选触点插入孔之间的最接近匹配。

在另一个示例性实施方式中,提供了一种用于识别由连接器限定的配线触点插入孔的系统。该系统包括被配置为捕获连接器的图像的照相机。该系统也包括计算设备,该计算设备被配置为分析连接器的图像的多个像素中的每一个以识别用于连接器的一个或多个候选触点插入孔。该计算设备也被配置为确定一个或多个候选触点插入孔是否要被合并,并且如果要被合并,则合并一个或多个候选触点插入孔。在合并之后,该计算设备进一步被配置为将连接器的触点id号分配至一个或多个候选触点插入孔。

此外,示例性实施方式的计算设备被配置为确定一个或多个候选触点插入孔是否包括一个或多个异常孔,并且如果是,则根据进一步的考虑,消除作为异常孔的一个或多个候选触点插入孔。在示例性实施方式中,计算设备进一步被配置为在将连接器的触点id号分配至一个或多个候选触点插入孔期间或之后,进一步消除一个或多个异常孔。示例性实施方式的系统的计算设备也被配置为在合并且消除一个或多个异常孔之后,将基于连接器的坐标系中的位置分配至一个或多个候选触点插入孔。在这点上,计算设备还被配置为:基于候选触点插入孔的触点id号来确定配线端部要被插入至的候选触点插入孔,以及基于候选触点插入孔在基于连接器的坐标系中的位置来确定用于将配线端部插入至候选触点插入孔的机器人末端执行器的位置。

示例性实施方式的系统的计算设备被配置为在像素具有满足第一预定标准的颜色并且由具有与像素颜色不同且满足与第一预定标准不同的第二预定标准的颜色的多个像素至少部分包围的情况下,通过将像素识别为候选触点插入孔来分析图像的多个像素中的每一个。第二预定标准基于像素的颜色限定,使得识别为候选触点插入孔的像素比至少部分包围该像素的多个像素更暗。示例性实施方式的系统的计算设备被配置为通过将多个相邻候选触点插入孔合并为具有基于被合并的多个候选触点插入孔的位置的组合的位置的单个候选触点插入孔,来合并一个或多个候选触点插入孔。示例性实施方式的系统的计算设备被配置为通过将连接器的触点位置的预定模板与候选触点插入孔进行比较来分配触点id号。该示例性实施方式的计算设备被配置为将连接器的触点位置的预定模板与候选触点插入孔进行比较。该示例性实施方式的计算设备被配置为通过相对于候选触点插入孔修改预定模板的位置来将连接器的触点位置的预定模板与候选触点插入孔进行比较,以识别预定模板与候选触点插入孔之间的最接近匹配。

在进一步示例性实施方式中,提供了一种用于识别由连接器限定的配线触点插入孔的计算机程序产品。该计算机程序产品包括具有存储在其中的计算机可执行程序代码指令的至少一个非易失性计算机可读存储介质。计算机可执行程序代码指令包括分析连接器的图像的多个像素中的每一个以识别用于连接器的一个或多个候选触点插入孔的程序代码指令。计算机可执行程序代码指令还包括确定一个或多个候选触点插入孔是否要被合并,并且如果要被合并,则合并一个或多个候选触点插入孔的程序代码指令。此外,计算机可执行程序代码指令包括在合并且消除一个或多个异常孔之后,将触点标识(id)号分配至一个或多个候选触点插入孔的程序代码指令。

示例性实施方式的计算机可执行程序代码指令进一步包括确定一个或多个候选触点插入孔是否包括一个或多个异常孔,并且如果是,则根据进一步考虑,消除作为异常孔的一个或多个候选触点插入孔的程序代码指令。计算设备进一步被配置为在将连接器的触点id号分配至一个或多个候选触点插入孔期间或之后,进一步消除一个或多个异常孔。示例性实施方式的计算机可执行程序代码指令还包括在合并且消除一个或多个异常孔之后,将基于连接器的坐标系中的位置分配至一个或多个候选触点插入孔的程序代码指令。在该示例性实施方式中,计算机可执行程序代码指令进一步包括基于候选触点插入孔的id号来确定配线端部要被插入至的候选触点插入孔,以及基于候选触点插入孔在基于连接器的坐标系中的位置来确定用于将配线端部插入至候选触点插入孔的机器人末端执行器的位置的程序代码指令。在示例性实施方式中,分析图像的多个像素中的每一个的程序代码指令包括在像素具有满足预定标准的颜色并且由具有与像素颜色不同且满足与第一预定标准不同的第二预定标准的颜色的多个像素至少部分包围的情况下,将像素识别为候选触点插入孔的程序代码指令。

在进一步示例性实施方式中,提供了一种用于识别由连接器限定的配线触点插入孔的设备,该设备包括用于分析连接器的图像的多个像素中的每一个以识别用于连接器的一个或多个候选触点插入孔的装置。该设备还包括用于确定一个或多个候选触点插入孔是否要被合并的装置,并且如果要被合并,则用于合并一个或多个候选触点插入孔的装置。此外,该设备包括用于确定一个或多个候选触点插入孔是否包括一个或多个异常孔的装置,并且如果是,则根据进一步考虑,消除作为异常孔的一个或多个候选触点插入孔的装置。在合并且消除一个或多个异常孔之后,该设备进一步包括用于将连接器的触点标识(id)号分配至一个或多个候选触点插入孔的装置。

附图说明

已经以一般的方式描述了本公开的特定示例性实施方式,在下文中将参考附图,附图不一定按比例绘制,并且其中:

图1是橡胶索环连接器(rubbergrommetconnector)的透视图;

图2是图1的橡胶索环连接器的前视图;

图3是可根据本公开的示例性实施方式具体配置的系统的框图;

图4是示出根据本公开的示例性实施方式的诸如由图3的系统执行的用于识别连接器的配线触点插入孔的操作的流程图;

图5示出了根据本公开的示例性实施方式的触点位置的预定模板并且描述了模板在与用于连接器的候选触点插入孔相比较期间,可被缩放、平移或旋转的方式;

图6是示出根据本公开的示例性实施方式的为了将配线端部插入至连接器的候选触点插入孔而执行的操作的流程图;以及

图7是根据本公开的示例性实施方式的多个配线端部已被插入至相应候选触点插入孔的橡胶索环连接器的透视图。

具体实施方式

现在将参考附图在下文中更全面地描述本公开,在附图中示出一些但并非全部方面。实际上,本公开可以以许多不同形式体现并且不应解释为局限于本文阐述的方面。相反,提供这些方面是为了使本公开将满足适用的法律要求。贯穿全文,相同标号指代相同元件。

根据示例性实施方式,提供一种方法、系统和计算机程序产品以便识别由连接器限定的配线触点插入孔。尽管该方法、系统和计算机程序产品可被配置为识别各种不同类型连接器的配线触点插入孔,但是连接器通常在壳体内限定多个配线触点插入孔,其中,配线触点插入孔以预定配置布置。不同连接器可包括不同数量的配线触点插入孔,并且可包括以不同配置布置的配线触点插入孔。

连接器的一个实例在图1和图2中以橡胶索环连接器10的形式示出。如示出的,橡胶索环连接器10包括壳体12以及布置在其中的橡胶索环16。尽管壳体12可针对其他类型的连接器进行不同配置,但是图1和图2的实施方式的橡胶索环连接器10的壳体被外部螺纹连接,以促进例如配线束组件或另一连接器与其的可靠螺纹接合。图1和图2的橡胶索环连接器10还包括诸如限定多个开口14的径向延伸的凸缘,以用于接收用于将连接器安装至组件的螺钉或其他紧固件。尽管图1的橡胶索环连接器10具有圆柱形形状,但是其他示例性实施方式的连接器可具有不同尺寸和形状。关于图1和图2的示例性连接器,橡胶索环16布置在壳体内并且橡胶索环限定多个配线触点插入孔18。由橡胶索环16限定的配线触点插入孔18的大小和形状例如,被配置为使得由连接(例如,压接)至配线的端部的配线触点组成的配线端部插入至并机械保持在配线触点插入孔18内。在一些但并非所有实施方式中,橡胶索环也可包括与由橡胶索环限定的相应配线触点插入孔对准的多个配线触点,使得配线端部可与连接器的相应配线触点可靠地电接触。

如通过图1和图2的橡胶索环连接器10的实例示出的,由橡胶索环16限定的多个配线触点插入孔18布置为预定图案。在一些实施方式中,并非连接器10的所有配线触点插入孔将被利用,并且替代地,只有配线触点插入孔的子集将接收并与配线束组件的对应配线端部进行电连接。如图2所示,通过将插塞20插入至由橡胶索环限定的相应配线触点插入孔,可根据进一步考虑消除结合具体应用由未被利用的橡胶索环16限定的配线触点插入孔18。尽管根据本公开的示例性实施方式可被分析的橡胶索环连接器10在图1和图2中描述并且将在下文中描述,但是示例性实施方式的方法、系统和计算机程序产品可结合各种其他连接器利用,并且橡胶索环连接器通过举例的方式而并非限制的方式示出并描述。

现在参考图3,描述了用于识别连接器10的配线触点插入孔的系统。如示出的,系统30包括被配置为捕获连接器10的图像的照相机32。照相机32可被配置为捕获连接器10的灰度图像。可替代地,照相机32可被配置为捕获连接器10的彩色图像。在连接器10的彩色图像被捕获的实施方式中,与照相机32的不同颜色通道(诸如,红色、绿色和蓝色通道)相关联的图像可被平均以生成合成图像而用于后续分析和查看。可替代地,可分开分析照相机32的不同颜色通道。照相机32通常被配置为捕获连接器10的正面的图像(诸如,图2所示),使得由橡胶索环16限定的多个配线触点插入孔18清楚可见。因此,由示例性实施方式的照相机32捕获的图像与由连接器10的正面限定的(诸如,由连接器的橡胶索环16的正面限定的)平面重合或平行。可替代地,由另一个示例性实施方式的照相机32捕获的图像的图像平面可从由连接器10的正面(诸如,由连接器的橡胶索环16限定的正面)限定的平面成角度偏移不超过预定最大角度偏移,诸如+/-15°。

除了照相机32以外,图3的系统30包括计算设备34,该计算设备被配置为分析由照相机捕获的连接器10的图像并且识别连接器的配线触点插入孔。另外如图3所示,示例性实施方式的系统30也包括机器人44或者与机器人通信,并且更具体地,包括或与用于基于由计算设备34对连接器的配线触点插入孔的识别将配线端部插入至连接器10的相应候选触点插入孔的机器人末端执行器通信。

计算设备34可以以各种方式配置,并且因此,可以被实施为个人电脑、平板电脑、计算机工作站、诸如智能电话的移动计算设备、服务器等。不论计算设备34以何种方式实施,示例性实施方式的计算设备都包括或者以另外方式与用于执行本文描述的各种功能的处理电路36、存储器38以及可选地用户接口40以及通信接口42相关联。例如,处理电路36可实施为各种装置,包括一个或多个微处理器、一个或多个协同处理器、一个或多个多核处理器、一个或多个控制器、一个或多个计算机、包括集成电路(诸如例如,asic(专用集成电路)或fpga(现场可编程门阵列))的各种其他处理元件或者其一些组合。在一些示例性实施方式中,处理电路36被配置为执行存储在存储器38中或者处理电路可访问的指令。这些指令在由处理电路36执行时,可使得计算设备34以及进而系统30执行本文描述的功能中的一个或多个。因此,计算设备34可包括能够执行根据本公开的示例性实施方式的操作并因此被配置的实体。因此,例如,当处理电路36被实施为asic、fpga等时,处理电路并且相应地计算设备34可包括用于进行本文描述的一个或多个操作的具体配置的硬件。可替代地,作为另一实例,当处理电路36被实施为指令(诸如可存储在存储器38中)的执行器时,指令可将处理电路以及进而计算设备34具体配置为执行本文描述的一个或多个算法和操作。

例如,存储器38可包括易失性和/或非易失性存储器。例如,存储器38可包括硬盘、随机存取存储器、缓存存储器、闪存、光盘(例如,压缩光盘只读存储器(cd-rom)、数字通用光盘只读存储器(dvd-rom)等)、被配置为存储信息的电路或者其一些组合。在这点上,存储器38可包括任意非易失性计算机可读存储介质。存储器38可被配置为存储用于使计算设备34能够执行根据本公开的示例性实施方式的各种功能的信息、数据、应用、指令等。例如,存储器38可被配置为存储由处理电路36执行的程序指令。

用户接口40可与处理电路36和存储器38通信以接收用户输入和/或向用户提供听觉、视觉、机械或其他输出。因此,例如,用户接口40可包括用于提供由照相机32捕获的图像和/或视觉描绘如下所述的候选触点与预定模板之间的最接近匹配的图像的显示器。用户接口40的其他实例包括键盘、鼠标、操纵杆、麦克风和/或其他输入/输出机制。

通信接口42可与处理电路36和存储器38通信,并且可被配置为诸如通过从照相机32接收图像并且向机器人44和/或机器人末端执行器发送信息(诸如,候选触点插入孔的列表、候选触点插入孔在基于连接器的坐标系中的触点id号和位置)来接收和/或发送数据。尽管本文被称为候选触点插入孔,候选触点插入孔的触点id号和位置,但候选触点插入孔、候选触点插入孔的触点id号和位置的列表将被解释为与候选触点插入孔自身和/或与包括这样的配线触点的那些实施方式中的相应候选触点插入孔对准的配线触点相关联。通信接口42可包括例如,一个或多个天线以及用于使能够与无线通信网络进行通信的支持硬件和/或软件。另外或可替代地,通信接口42可包括用于与天线(多个天线)交互以使得经由天线(多个天线)传输信号或者处理经由天线(多个天线)接收的信号的接收的电路。在一些环境中,通信接口42可可替代地或另外地支持有线通信。

现在参考图4,描述了诸如通过图3的计算设备34执行的操作。首先,将触点特征进行匹配。如图4的框50所示,计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为通过分开分析由照相机32捕获的连接器10的图像的多个像素中的每一个来将触点特征进行匹配,以识别用于连接器的一个或多个候选触点插入孔。在这点上,根据示例性实施方式,计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为通过在像素(中心像素)具有满足第一预定标准的颜色并且由具有与中心像素的颜色不同且满足与第一预定标准不同的第二预定标准的颜色的多个像素(周围像素)至少部分包围的情况下,将该像素识别为候选触点插入孔来分别分析图像的多个像素中的每一个。例如,第二预定标准可基于像素的颜色限定,使得识别为候选触点插入孔的像素比至少部分包围中心像素的多个像素更暗。

尽管用于分析图像以识别连接器10的一个或多个候选触点插入孔的标准可基于各种因素(诸如,橡胶索环16的颜色、由橡胶索环限定的配线触点插入孔18的尺寸等)而改变,但是示例性实施方式的计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为通过识别看起来相对暗并且由更浅色像素的环包围的像素,来从图像中识别用于连接器的候选触点插入孔。该示例性分析主要前提在于如图2所示的连接器10的外观,其中,由橡胶索环16限定的每个配线触点插入孔18以及相应地连接器10的每个候选触点插入孔在更浅色的橡胶索环内呈现为暗盘。

因此,该示例性实施方式的计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为分析图像的每个像素以识别像素是否具有满足第一预定标准的强度。尽管第一预定标准可以以各种方式限定,但是示例性实施方式的第一预定标准被设为与黑色像素和白色像素相关联的值之间的中间值,其中,计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为将具有中间值和与黑色像素相关的值之间的强度的那些像素识别为满足第一预定标准的像素。在各种实施方式中,中间值可被不同限定,但是在一个示例性实施方式中,按照从0至1(其中,0表示黑色像素并且1表示白色像素)的像素强度的比例,中间值被设为0.21的预定值。

在计算设备34(诸如,处理电路36)识别满足第一预定标准的像素的情况下,计算设备(诸如,处理电路)随后确定中心像素是否由满足第二预定标准(诸如通过具有与中心像素的强度相差至少预定阈值的强度)的预定半径的像素环至少部分包围。尽管在不同实施方式中,预定阈值(包围中心像素的像素的强度与中心像素的强度相差该预定阈值)可改变,但是按照0至1(其中,0表示黑色像素并且1表示白色像素)的比例,示例性实施方式的预定阈值是0.05。因此,包围中心像素的像素的强度值必须超过中心像素的强度值至少0.05以有益于进一步考虑。

为了提高计算设备34(诸如,处理电路36)分析包围中心像素的像素以确定中心像素是否由更浅色像素的环至少部分包围的效率,如通过具有超过中心像素的强度值预定阈值的强度值的周围像素证明的,示例性实施方式的计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为不分析图像的所有像素,而是替代地分析预定距离内的像素,诸如所讨论的像素的预定半径内。诸如半径的距离可取决于由橡胶索环16限定的配线触点插入孔18的尺寸而改变。然而,在示例性实施方式中,为了进一步考虑的目的,可限定内半径与外半径之间的像素环。尽管像素环的内直径和外直径可以以各种方式限定,但是环的外直径可基于与限定的配线触点插入孔18相关联的由橡胶索环16限定的缺口(indentation)的外直径的尺寸限定。例如,在具有15个像素的半径的圆的尺寸大约等于与限定的配线触点插入孔18相关联的由橡胶索环16限定的缺口的外直径的示例性实施方式中,可分析距中心像素7个像素的内半径与距中心像素15个像素的外半径之间的像素环。

在该示例性实施方式中,计算设备34(诸如,处理电路36)随后被配置为分析绕中心像素限定的环内的像素的强度并且确定环内的像素的强度是否与中心像素的强度相差至少预定阈值,诸如在示例性实施方式中,至少0.05。示例性实施方式的计算设备34(诸如,处理电路36)不要求环内的每个像素都具有从中心像素的强度改变至少预定阈值的强度。替代地,示例性实施方式的计算设备34(诸如,处理电路36)要求环中的至少预定数量的像素(诸如,30个像素)或预定百分比的像素具有与中心像素的强度相差至少预定阈值的强度,以便断定中心像素由更浅色像素的环包围。被要求具有与中心像素的强度相差至少预定阈值的强度的周围像素的数目可被设为不同值。然而,示例性实施方式的周围像素的数目被设为不超过2πr的值,其中,r是在像素数目方面的内半径。

如上所述,该示例性实施方式的计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为识别相对于包围中心像素的像素环改变颜色的像素,诸如比更浅色像素的周围环更暗。中心像素可不由不同颜色的像素(诸如,更浅色像素)完全包围。替代地,中心像素必须由具有不同颜色的多个像素至少部分包围,诸如由必须满足预定阈值的环内的预定数量或百分比的像素限定。在将像素识别为候选触点插入孔之后,计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为相应地修正图像和/或图像的副本。在示例性实施方式中,被识别为候选触点插入孔的像素继续具有它们的原始强度,而未被识别为候选触点插入孔的所有其他像素被设为等于白色的强度,诸如1的强度。

在照相机32已捕获彩色图像的情况下,如上所述,照相机的不同颜色通道可合并以限定单个图像,该单个图像可以被如上所述地以与灰度图像相同的方式分析。然而,在要被分析的图像包括两个或多个(诸如三个)不同颜色的图像,诸如红色图像、绿色图像和蓝色图像的实施方式中,在橡胶索环是红色的实施方式中,具有与橡胶索环16的颜色相对应的颜色的图像(诸如,红色图像)由如上所述的计算设备34(诸如,处理电路36)分析,以识别满足预定阈值的像素环是否围绕中心像素,而不用相应地分析其他图像(诸如,绿色图像和蓝色图像)。在该示例性实施方式中,计算设备34(诸如,处理电路36)也被配置为确定与橡胶索环16的颜色相同或相似的图像(诸如,红色图像)的强度是否超过其他图像(诸如,绿色图像和蓝色图像)的强度至少预定阈值(诸如0.1),以将像素识别为候选触点插入孔。

在匹配触点特征之后,在已被识别为用于连接器10的候选触点插入孔的图像的两个或多个像素被确定为表示相同候选触点插入孔的情况下,候选触点插入孔被合并。在这点上,如图4的框52所示,计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为确定已通过图像分析识别的一个或多个候选触点插入孔是否要被合并。如图4的框54所示,在做出一个或多个候选触点插入孔要被合并的决定的情况下,计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为将一个或多个候选触点插入孔合并为单个候选触点插入孔。在示例性实施方式中,计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为通过将多个相邻候选触点插入孔合并为具有基于被合并的多个候选触点插入孔的位置的组合的位置的单个候选触点插入孔,来合并一个或多个候选触点插入孔。例如,在合并之后,单个候选触点插入孔的位置可以是被合并的多个相邻候选触点插入孔的平均位置。

基于未被识别为候选触点插入孔的所有像素已被设为1的强度的前述实例,示例性实施方式的计算设备34(诸如,处理电路36)进而考虑每一个像素。对于具有白色之外的强度(诸如,小于1的强度)的每个像素,计算设备34(诸如,处理电路36)限定相邻像素的窗口以用于后续分析。窗口可被限定为具有不同尺寸,并且在一些实施方式中,垂直方向和水平方向上的不同尺寸。然而,在示例性实施方式中,要被研究的相邻像素的窗口在垂直方向和水平方向上都具有+/-10像素的尺寸。在相邻像素的窗口内,计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为移除具有表示白色以外的颜色的强度(诸如,小于1的强度)并且缺乏具有表示白色以外的颜色的强度(诸如,小于1的强度)的任意直接相邻像素的任意像素,因为这样的孤立像素可被视为表示图像中的噪声。在这点上,可通过将要被移除的像素的强度设为表示白色像素(诸如,通过将强度设,为等于1)来完成像素的去除。

对于窗口内的具有表示白色以外的颜色的强度(诸如,小于1的强度)以及也表示白色以外的颜色(诸如,通过具有小于1的强度)的至少一个相邻像素的所有其他像素,计算设备34(诸如,处理电路36)确定相邻像素的平均位置。关于平均位置的确定,可基于像素的对应强度来加权要被包括在平均值内的每个像素的位置。例如,分配至相应像素的权重可被限定为:权重=(1–强度)。在被包括在平均值内的相邻像素的数目满足预定阈值的情况下,诸如为两个或多个像素,相邻像素的平均位置可被存储在诸如存储器38中作为候选触点插入孔。在处理相邻像素的窗口之后,计算设备34(诸如,处理电路36)可被配置为诸如通过将窗口内的所有像素的强度设为等于1,而将窗口内的所有像素的强度设为对应于白色的像素。因此,在分析关于图像的另一像素的另一相邻窗口的过程中,相邻窗口内的像素将不被考虑,由此避免邻近重叠窗口内的像素的重复计算。

在合并候选触点插入孔之后,可选地,异常孔可被丢弃。异常孔通常被视为事实上并非配线触点插入孔的候选触点插入孔。在这点上,与配线插塞20相邻的阴影区域可在图像处理期间呈现为候选触点插入孔,但是事实上并不是候选触点插入孔。在这点上,如图4的框56所示,示例性实施方式的计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为确定一个或多个候选触点插入孔是否包括一个或多个异常孔。在一个或多个候选触点插入孔包括一个或多个异常孔的情况下,该示例性实施方式的计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为根据进一步考虑消除作为异常孔的一个或多个候选触点插入孔。参见图4的框58。

为了识别异常孔以促进异常孔的后续消除,分析每个候选触点插入孔位置的视觉外观。在示例性实施方式中,计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为识别并存储围绕候选触点插入孔的位置限定预定形状(诸如,预定半径(例如,7个像素)的圆)的每个像素的强度值。该强度值的阵列有效提供随后可进一步被评估的候选触点插入孔的位置的印迹(fingerprint),因为配线触点插入孔通常具有相对常见或类似的印迹。在示例性实施方式中,计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为将每个阵列表示为多维空间中的向量并且随后将每个向量归一化以具有单位长度。在示例性实施方式中,计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为将该向量与表示配线触点插入孔的预定原型向量相比较。尽管可以以各种方式执行比较,但是示例性实施方式的计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为通过计算多维空间中的向量之间的欧几里得(euclidean)距离而将该向量与预定原型向量相比较。在该示例性实施方式中,欧几里得距离超过预定阈值诸如0.25的候选触点插入孔被识别为异常孔并且随后根据进一步考虑而消除,诸如通过从候选触点插入孔的列表中去除。

预定原型向量可以以各种方式限定。在示例性实施方式中,从具有像素权重的最大总和的候选触点插入孔中确定原型向量(如结合多个相邻候选触点插入孔的平均位置的确定来确定),因为该候选触点插入孔有可能是最可见的候选触点插入孔。可替代地,原型向量可以是预定义的,而与所讨论的连接器10的分析无关。更进一步地,原型向量可根据从表示真正配线触点插入孔的点的分布来限定,诸如通过利用高斯混合模型,使得欧几里得距离随后相对于该分布而确定。

一旦异常孔已被丢弃,则触点标识(id)号可被分配至一个或多个候选触点插入孔。在这点上,在合并且可选地消除一个或多个异常孔之后,计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为将连接器10的触点id号分配至一个或多个候选触点。参见图4的框60。为了分配触点id号,与进行分析的连接器的类型相同的连接器10的触点的已知位置的模板可与候选触点的位置相比较,以确定模板与候选触点的位置的最佳匹配。由橡胶索环限定的插塞插入至的配线触点或开口可在分配触点id号之前,从已知位置的模板去除。一旦匹配,模板的不同配线触点的触点id号可用于分配处于分析的连接器10的对应候选触点的触点id号。

在这点上,示例性实施方式的计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为通过将连接器10的触点位置的预定模板与候选触点插入孔进行比价来分配触点id号。在比较诸如由计算机辅助设计(cad)绘图限定的预定模板时,示例性实施方式的计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为相对于候选触点插入孔修改预定模板的位置,以识别预定模板与候选触点插入孔之间的最接近匹配。预定模板的位置可以以各种方式修改。如图5所示,处于分析的这种连接器10的配线触点插入孔的预定模板70被描述。相对于预定模板70的位置的修改,为了确定预定模板与候选触点插入孔之间的最接近匹配,预定模板可被缩放以更大或更小,如通过绕图5的预定模板的外周的向外箭头72表示的。另外或可替代地,预定模板70可诸如通过在水平方向、垂直方向或水平方向和垂直方向的组合上移动而平移,如通过图5的预定模板的中心中的双头水平和垂直箭头74表示的。另外或可替代地,预定模板70可如通过图5的弧形双头箭头76表示的进行旋转。通过以各种方式缩放、平移和/或旋转预定模板70,计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为识别预定模板的位置,即,预定模板相对于创建预定模板与候选触点插入孔之间的最接近匹配的候选触点插入孔的缩放、平移和旋转。

最接近匹配可以以各种方式限定。然而,在示例性实施方式中,计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为确定成本函数,该成本函数是每个候选位置与如由预定模板70限定的配线触点插入孔的最接近对应位置之间的平方距离的总和。针对预定模板70的每个不同位置,可以确定该成本函数。最接近匹配候选触点插入孔的预定模板70的位置随后基于成本函数的优化来识别,诸如通过鲍威尔法。

一旦预定模板70相对于候选触点插入孔的位置在引起预定模板与候选触点插入孔之间的最接近匹配的缩放、平移和旋转方面被确定,则基于预定模板的对应配线触点插入孔的触点id号而向每个候选触点分配触点id号。此外,示例性实施方式的计算设备34(诸如,处理电路)被配置为在合并或消除一个或多个异常孔之后(并且更具体地,在识别预定模板70与候选触点插入孔之间的最接近匹配之后),将基于连接器的坐标系中的位置分配至每个候选触点插入孔。参见图4的框62。被分配至基于连接器的坐标系中的候选触点插入孔的位置在现实世界坐标系(与图像坐标相反)方面分配位置。例如,对于预定类型的连接器,被分配至候选触点插入孔的位置识别用于由连接器限定的坐标系的候选触点插入孔的(x,y)位置。因此,具有关联触点id号和在基于连接器的坐标系中(即,在现实世界坐标中)的位置的候选触点插入孔的列表可诸如由存储器38存储。

结合或者在位置分配至候选触点插入孔之后,计算设备34(诸如,处理电路36)可被配置为另外去除作为异常孔(而先前并未被识别为异常孔)的候选触点插入孔。在这点上,未接近匹配预定模板70的对应配线触点插入孔的候选触点插入孔可被识别为异常孔并且根据后续考虑被去除。例如,计算设备34(诸如,处理电路36)可被配置为识别在图像坐标中与预定模板70中的配线触点插入孔的最接近对应位置具有超过预定阈值(诸如,7个像素)的距离的候选触点插入孔,并且可将这些候选触点插入孔标记为异常孔以用于后续从候选触点插入孔的列表中去除。

所得到的候选触点插入孔的列表及相关联触点id号和基于连接器的坐标系中的位置随后可用于促进将配线端部插入至连接器10的相应配线触点插入孔18。在这点上,配线可由配线图等识别以便插入至连接器10的特定配线触点插入孔18(并且在一些实施方式中,也插入至与配线触点插入孔对准的相应配线触点的电触点),其中,特定配线触点插入孔由触点id号识别。在插入至连接器10的配线触点插入孔之前,配线触点通常连接至(例如,卷绕在)配线的裸露端部以形成配线端部。基于用于连接器10的候选触点插入孔的触点id号和对应位置,配线端部可在与候选触点插入孔(具有配线要被插入至的配线触点插入孔18的触点id号)相关联的位置处插入至连接器。如图6的框80所示,计算设备34(诸如,处理电路36)被配置为基于候选触点插入孔的触点id号来确定配线要被插入至的候选触点插入孔,诸如基于如由配线图等限定的候选触点插入孔的触点id号与配线端部要被插入至的配线触点插入孔18的触点id号之间的对应关系。计算设备34(诸如,处理电路36)还被配置为基于基于连接器的坐标系中的候选触点插入孔的位置确定用于将配线端部插入至候选触点插入孔的机器人44(并且更具体地,机器人末端执行器)的位置。参见图6的框82。因此,计算设备34(诸如,处理电路36)可有效驱动机器人44(诸如,机器人末端执行器)或者以另外方式向机器人提供足够以这样的方式(将配线束组件的配线端部插入至对应配线触点插入孔18)驱动机器人末端执行器的信息(诸如,候选触点插入孔的列表、触点id号和基于连接器的坐标系中的对应位置)。参见例如图7,其中,多条配线90已被插入至连接器10的相应配线触点插入孔18以建立配线端部与连接器10之间的机械连接。通过促进与配线束组件相关联的连接过程的自动化,示例性实施方式的系统30、方法和计算机程序产品提高了配线束组件的配线端部可机械连接至连接器10的效率,并且相应地降低了所得到的组件的错误率和成本。

如上所述,图4和图6示出根据本公开的示例性实施方式的系统30、方法和计算机程序产品的流程图。将理解的是,流程图的每个框以及流程图中的框的组合可以通过各种手段来实现,诸如硬件、固件、处理器、电路和/或与软件(包括一个或多个计算机程序指令)的执行相关联的其它设备。例如,上述的一个或多个程序可通过计算机程序指令来实施。在这点上,实施上述程序的计算机程序指令可通过采用本公开的实施方式的系统30的存储器38存储,并且由系统30的处理电路36执行。如将理解的,任意这样的计算机程序指令可加载在计算机或其他可编程设备(例如,硬件)上以生成机器,使得得到的计算机或其他可编程设备实现在流程图框中指定的功能。这些计算机程序指令还可存储在计算机可读存储器中,其可引导计算机或其它可编程设备以特定方式运行,使得存储在计算机可读存储器中的指令产生一种制造产品,该产品的执行实现流程图框中指定的功能。计算机程序指令也可加载至计算机或其他可编程设备上,以使在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作以产生计算机实现处理,使得其在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现流程图框中所指定的功能的操作。

因此,流程图的框支持用于执行指定功能的装置的组合。还应理解的是,流程图的一个或多个框以及流程图中框的组合可由基于专用硬件的计算机系统(其执行指定功能)或专用硬件与计算机指令的组合实现。

在一些实施方式中,以上操作中的一些特定操作可修改或进一步扩大。此外,在一些实施方式中,可包括其他可选操作。对以上操作的修改、添加或扩大可以以任意顺序和任意组合执行。

本领域技术人员将会想到,在本文所阐述的多种变形和本发明的其他实施方式具有呈现在上述描述和相关附图中的教导的益处。因此,应理解,本申请不限于公开的特定实施方式,并且修改及其他实施方式旨在包括在所附权利要求的范围内。此外,虽然以上描述和相关附图在元件和/或功能的某些示例性组合的情况下描述了实例实施方式,但是应理解,在不背离所附权利要求的范围的前提下,元件和/或功能的不同组合可由替代实施方式提供。在这点上,例如,除了上述明确描述的那些元件和/或功能之外,元件和/或功能的不同组合也被设想为可在一些所附权利要求中阐述。尽管本文采用了具体术语,但它们仅以通用和描述性的含义使用,而不是为了限制的目的。

进一步,本公开包括根据以下项的实施方式:

项1.一种用于识别由连接器限定的配线触点插入孔的方法,该方法包括:

分析连接器的图像的多个像素中的每一个以识别连接器的一个或多个候选触点插入孔;

确定一个或多个候选触点插入孔是否要被合并,并且如果要被合并,则合并一个或多个候选触点插入孔;以及

在合并之后,将连接器的触点标识(id)号分配至一个或多个候选触点插入孔。

项2.根据项1所述的方法,进一步包括:确定一个或多个候选触点插入孔是否包括一个或多个异常孔,并且如果是,则在分配触点id号之前,根据进一步的考虑,消除作为异常孔的一个或多个候选触点插入孔。

项3.根据项1所述的方法,进一步包括:在将连接器的触点id号分配至一个或多个候选触点插入孔期间或之后,消除一个或多个异常孔。

项4.根据项1所述的方法,进一步包括:在合并且消除一个或多个异常孔之后,将基于连接器的坐标系中的位置分配至一个或多个候选触点插入孔。

项5.根据项4所述的方法,进一步包括:

基于候选触点插入孔的触点id号来确定配线端部要被插入至的候选触点插入孔;以及

基于候选触点插入孔在基于连接器的坐标系中的位置来确定用于将配线端部插入至候选触点插入孔的机器人末端执行器的位置。

项6.根据项1所述的方法,其中,分析图像的多个像素中的每一个包括:在像素具有满足第一预定标准的颜色并且由具有与像素的颜色不同且满足与第一预定标准不同的第二预定标准的颜色的多个像素至少部分包围的情况下,识别该像素作为候选触点插入孔。

项7.根据项6所述的方法,其中,第二预定标准基于像素的颜色限定,使得识别为候选触点插入孔的像素比至少部分包围该像素的多个像素更暗。

项8.根据项1所述的方法,其中,合并一个或多个候选触点插入孔包括:将多个相邻候选触点插入孔合并为具有基于被合并的多个候选触点插入孔的位置的组合的位置的单个候选触点插入孔。

项9.根据项1所述的方法,其中,分配触点id号包括:将连接器的触点位置的预定模板与候选触点插入孔进行比较。

项10.根据项9所述的方法,其中,将连接器的触点位置的预定模板与候选触点插入孔进行比较包括:相对于候选触点插入孔修改预定模板的位置以识别预定模板与候选触点插入孔之间的最接近匹配。

项11.一种用于识别由连接器限定的配线触点插入孔的系统,该系统包括:

照相机,被配置为捕获连接器的图像;以及

计算设备,被配置为:

分析连接器的图像的多个像素中的每一个以识别连接器的一个或多个候选触点插入孔;

确定一个或多个候选触点插入孔是否要被合并,并且如果要被合并,则合并一个或多个候选触点插入孔;以及

在合并之后,将连接器的触点标识(id)号分配至一个或多个候选触点插入孔。

项12.根据项11所述的系统,其中,计算设备进一步被配置为确定一个或多个候选触点插入孔是否包括一个或多个异常孔,并且如果是,则在分配触点id号之前,根据进一步考虑,消除作为异常孔的一个或多个候选触点插入孔。

项13.根据项11所述的系统,其中,计算设备进一步被配置为在将连接器的触点id号分配至一个或多个候选触点插入孔期间或之后,进一步消除一个或多个异常孔。

项14.根据项11所述的系统,其中,计算设备进一步被配置为在合并且消除一个或多个异常孔之后,将基于连接器的坐标系中的位置分配至一个或多个候选触点插入孔。

项15.根据项14所述的系统,其中,计算设备进一步被配置为:

基于候选触点插入孔的触点id号来确定配线端部要被插入至的候选触点插入孔;以及

基于候选触点插入孔在基于连接器的坐标系中的位置来确定用于将配线插入至候选触点插入孔的机器人末端执行器的位置。

项16.根据项11所述的系统,其中,计算设备被配置为:在像素具有满足第一预定标准的颜色并且由具有与该像素的颜色不同且满足与第一预定标准不同的第二预定标准的颜色的多个像素至少部分包围的情况下,通过将像素识别为候选触点插入孔来分析图像的多个像素中的每一个。

项17.根据项16所述的系统,其中,第二预定标准基于像素的颜色限定,使得识别为候选触点插入孔的像素比至少部分包围像素的多个像素更暗。

项18.根据项11所述的系统,其中,计算设备被配置为通过将多个相邻候选触点插入孔合并为具有基于被合并的多个候选触点插入孔的位置的组合的位置的单个候选触点插入孔来合并一个或多个候选触点插入孔。

项19.根据项11所述的系统,其中,计算设备被配置为通过将连接器的触点位置的预定模板与候选触点插入孔进行比较来分配触点id号。

项20。一种用于识别由连接器限定的配线触点插入孔的计算机程序产品,该计算机程序产品包括具有存储在其中的计算机可执行程序代码指令的至少一个非易失性计算机可读存储介质,该计算机可执行程序代码指令包括程序代码指令以:

分析连接器的图像的多个像素中的每一个以识别连接器的一个或多个候选触点插入孔;

确定一个或多个候选触点插入孔是否要被合并,并且如果要被合并,则合并一个或多个候选触点插入孔;以及

在合并之后,将连接器的触点标识(id)号分配至一个或多个候选触点插入孔。

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