图像拼接和制造系统的制作方法

不适用。

技术领域

多个方面提供了用于使用多相机视觉系统将离散图像拼接在一起以与制造过程一起使用的方法和系统。

背景技术：

视觉系统捕获可被用于识别零件并且基于图像执行过程的离散图像。视觉系统可具有有限的视场，其没有覆盖预期区域。为了增加视场，图像捕获设备可以被移动到远离目标区域，以分辨率为代价来增加视场。可选地，广角镜头可以与图像捕获设备一起使用以增加视场；然而，广角镜头可使捕获的图像失真并且限制捕获的图像对于后续制造过程的可用性。

技术实现要素：

本文的方面提供了用于拼接由视觉系统捕获的离散图像以用于随后的制造过程的系统和方法。

本申请的各方面提供了以下内容：

1)图像拼接和制造系统可以包括在系统的处理方向上移动材料的传送系统。系统还包括多个相机。多个相机中的第一相机具有包括与传送系统有关的区域的第一视场(“FOV”)，其与多个相机中的第二相机的第二FOV的一部分重叠。该系统还包括在传送系统的处理方向(例如，材料移动的方向)上在多个相机的后面的处理站。另外，该系统包括计算设备，其在逻辑上与多个相机耦合，以从具有第一FOV的第一相机接收第一图像并且从具有第二FOV的第二相机接收第二图像。计算设备拼接第一图像和第二图像以形成拼接图像，该拼接图像起到用于计算设备向处理站提供指令的输入的作用。

2)根据项目1)所述的图像拼接和制造系统，其中，所述处理站是切割设备。

3)根据项目2)所述的图像拼接和制造系统，其中，所述切割设备包括激光器，所述激光器起到切割所述材料的作用。

4)根据项目1)所述的图像拼接和制造系统，其中，所述处理站选自下列项中的一项：

a)粘合剂施加设备；

b)涂覆设备；

c)拾取工具；

d)压紧设备；

e)加热设备；

f)缝纫设备；以及

g)焊接设备。

5)根据项目1)至4)中任意一项所述的图像拼接和制造系统，其中，所述多个相机在逻辑上耦合以使每个相机同时捕获单独的图像。

6)根据项目1)至5)中任意一项所述的图像拼接和制造系统，其中，所述多个相机相对于所述传送系统被定位成利用来自所述多个相机的FOV的组合来捕获所述传送系统的垂直于所述处理方向的宽度。

7)根据项目1)至6)中任意一项所述的图像拼接和制造系统，其中，所述多个相机中的第三相机具有包括与所述传送系统有关的区域的第三FOV，所述第三FOV与所述多个相机中的第四相机的第四FOV的一部分重叠。

8)根据项目7)所述的图像拼接和制造系统，其中，所述第三FOV也与所述第二FOV的一部分重叠。

9)根据项目8)所述的图像拼接和制造系统，其中，所述第三FOV和所述第一FOV与所述第二FOV中的不同部分分离地重叠。

10)根据项目1)至9)中任意一项所述的图像拼接和制造系统，其中，所述传送系统包括轧制材料保持器，所述多个相机被定位在所述轧制材料保持器和所述处理站之间。

11)根据项目1)至10)中任意一项所述的图像拼接和制造系统，还包括位置记录器，其中，所述位置记录器记录在所述拼接图像中捕获的材料相对于所述处理站的位置。

采用该系统，图像拼接和制造方法是可用的，其包括采用第一相机捕获材料的第一材料部分的第一图像以及采用第二相机捕获材料的第二材料部分的第二图像。第一材料部分和第二材料部分包括材料的第一共同部分。该方法还包括将第一图像和第二图像拼接成拼接图像，并且识别拼接图像中的第一图案。从拼接图像，该方法包括基于识别出的第一图案来确定第一刀具轨迹(tool path)。在这个示例中的方法还包括基于第一刀具轨迹指示处理站对材料执行操作。

提供这个概述以启发而非限制在以下全面细节中所提供的方法和系统的范围。

附图说明

本文参考所附附图详细描述了本实用新型，其中：

图1描绘了根据本实用新型的多个方面的示例性的图像拼接和制造系统；

图2描绘了根据本实用新型的多个方面的图1中的具有重叠视场的多个相机的侧视图；

图3描绘了根据本实用新型的多个方面的沿着辊面宽度(roll width)的一系列视场及其各自的重叠区域；

图4描绘了根据本实用新型的多个方面的所捕获的具有重叠部分的一系列离散图像；

图5描绘了根据本实用新型的多个方面的基于图4中的离散图像的示例性的拼接图像；

图6描绘了具有单个相机的非拼接图像捕获配置，单个相机捕获与在图2中的辊面宽度相同的辊面宽度的材料；

图7描绘了根据本实用新型的多个方面的、代表用于采用视觉系统进行校准、图像拼接和制造的方法的示例性的方框图；以及

图8描绘了根据本实用新型的多个方面的、代表用于采用视觉系统进行图像拼接和制造的方法的示例性的方框图。

具体实施方式

本实用新型的多个方面提供了用于把将要由处理系统处理的材料的图像拼接在一起的系统和方法。图像拼接是将离散图像合并成单一拼接图像。通过将离散图像合并成单一拼接图像，可以通过成像设备(例如，相机)的集合以比单个成像设备采用类似的物理配置能够捕获的更高的分辨率来捕获更大的视场(“FOV”)。例如，通过被定位成与目标区域有充分距离以包含预期FOV，单个成像设备(诸如，相机)可以具有与多个相机类似的FOV；然而，与多相机配置相比，由单相机系统增加距离来实现预期FOV降低了捕获的图像的分辨率。另外，可以采用各种各样的镜头配置来更改单个成像设备，诸如，广角镜头(例如，鱼眼镜头)，其在不需要以上论述的额外的偏移距离的情况下能够捕获预期FOV。然而，镜头结构的更改可以引发显著的并且难以补偿的生成图像的失真。因此，在其中图像旨在与视觉系统结合使用以用于零件识别、质量控制、位置信息、过程操作等等的应用中，失真可能并不合适。因此，本实用新型的多个方面设想提供多个相机，每个相机均在同时进行的捕获期捕获在各自的图像中的不同的FOV，随后这些图像能够被拼接在一起作为单个图像。该图像拼接解决方案提供了预期FOV图像捕获，而没有广角镜头的失真并且没有用于单个成像设备捕获相同FOV的增加的距离偏移。另外，与单个相机捕获相同的预期FOV相比，预期FOV的更高分辨率可以采用多个相机来实现。另外，在没有通过用于单相机解决方案的专用设备来弥补单个图像的缺点的情况下，传统的图像捕获设备可以在用于图像拼接配置的时候被实施。

正因如此，图像拼接和制造系统将多个图像数字化地拼接在一起，以形成拼接图像，随后该拼接图像在视觉系统内被用于识别材料中的在拼接图像中捕获的一个或多个特征。在一个示例性的方面中，特征从可能特征的库中被识别出。一旦特征被识别出，一组指令被检索和/或被确定以对材料执行操作。该组指令可以是用于处理站的刀具轨迹。例如，处理站可以是用于将粘合剂施加于材料的粘合剂施加设备、用于将表面处理应用于材料的涂覆设备、用于移动材料的一部分的拾取工具、用于压缩一个或多个材料的压紧设备、用于将热能施加于材料的加热设备、用于将材料与一个或多个材料拼接的缝纫设备、用于将材料与一个或多个材料接合的焊接设备以及在本文中设想的其他处理设备。

该组指令可以是被处理站理解的刀具轨迹。例如，设想刀具轨迹可以是一般由处理站解释以用于控制运动和活动的数字控制指令。可以基于识别出的特征从数字库提取刀具轨迹。可选地，可以响应于识别出的特征而生成刀具轨迹。响应于该组指令被提供给处理站，处理站随后可以按照接收到的指令对材料执行制造过程。

在一个示例性的方面中，由多个相机捕获的材料是轧制的商品，其具有在其中整体地形成的多个鞋类部件。由于材料的连续轧制前进通过了多个相机的集合FOV，因此图像拼接被执行以导致材料的辊面宽度的单一图像。拼接图像捕获在材料中整体地形成的鞋类部件中的一个或多个鞋类部件，其随后由计算设备识别。计算设备随后从库中确定或者计算设备生成指令以用于由作为处理站的激光切割设备使用。由于轧制材料从多个相机开始前进并且进入激光切割机，因此激光切割机切割材料以从材料中提取识别出的部件。因此，材料的连续轧制可以通过这样的系统：在该系统中，材料包括在连续过程中可识别的并且能够从其中提取的部件。

如下文中将会提供的，图像拼接过程包括多个图像捕获设备的初始校准以及基于将要在视觉系统中用于识别特征/部件的生成的拼接图像的校准。每个相机被初始校准，以实现在相机之中的一致的每英寸像素。多个相机中的每个相机随后同时捕获包括了一个或多个特征的区域的图像。在各个图像之间的重叠部分被识别和记录，以将离散图像协调成为单个视图。这种协调和记录允许来自多个相机的离散图像被拼接在一起成为单一图像。具有多个相机的视觉系统随后基于拼接图像而被校准。

在示例性的方面中，图像拼接和制造系统包括在处理方向上移动材料的传送系统。该系统还包括多个相机，其中，多个相机中的第一相机具有包括与传送系统有关的区域的第一FOV，其与多个相机中的第二相机的第二FOV的一部分重叠。应理解的是，可以实现任何数量(诸如，四个)的相机。该系统还包括在传送系统的处理方向上在多个相机的后面的处理站。再另外，该系统包括计算设备，其在逻辑上与多个相机耦合，以从具有第一FOV的第一相机接收第一图像并且从具有第二FOV的第二相机接收第二图像。计算设备拼接第一图像和第二图像，以形成拼接图像，该拼接图像是用于计算设备向处理站提供指令的输入。

另一方面设想图像拼接和制造方法，其包括采用第一相机捕获材料中的第一材料部分的第一图像。该方法继续采用第二相机捕获材料中的第二材料部分的第二图像。第一材料部分和第二材料部分包括材料的第一共同部分。该方法继续将第一图像和第二图像拼接成拼接图像，并且随后识别拼接图像中的第一图案。从拼接图像，系统基于识别出的第一图案确定第一刀具轨迹。另外，该方法包括基于第一刀具轨迹指示处理站对材料执行操作。

在本文中设想的多个方面还包括用于将图像拼接与制造过程一起使用的视觉系统的校准方法。该方法包括校准来自视觉系统的具有第一FOV的第一相机，以及校准来自视觉系统的具有第二FOV的第二相机。第一FOV和第二FOV包括共同的区域，其在本文中可被称作重叠区域。该方法继续从第一相机捕获第一图像，并且从第二相机捕获第二图像。该方法随后识别在第一图像和第二图像中的一致特征。一致特征是在两个图像中都找到的特征。该方法继续基于识别出的一致特征来调整第一相机和第二相机的偏移。从该处，该方法允许在调整偏移之后生成来自第一相机和第二相机的第一拼接图像，并且随后基于第一拼接图像校准视觉系统。

转到图1，其描绘了具有传送系统102、多个相机104、106、108、110、处理站112和计算设备116的系统100。系统100在本质上是示例性的而非限定性的。设想额外的或者更少的元件可以与根据本申请的多个方面的系统合并。例如，任何数量的相机可以形成多个(例如，2、3、4、5、6、7、8、9和10个)相机。另外，在一个示例性的方面中，设想任何数量的处理站112可以被实施。另外，没有描绘的可选元件/设备/部件同样可以被并入示例性的方面。

传送系统102可以是能够移动材料通过多个相机的任何结构。在一个示例性的方面中，传送系统102是沿着基本平坦的表面向着处理站112有效传输轧制材料122的传送带类型的机构。传送系统102可以包括皮带、正压力台、真空台、脚轮台等等。设想在传送系统上移动的材料可以通过任何装置被移动。例如，传送系统可以具有在其上定位了材料的回转带、可以机械地固定材料并且移动材料的一个或多个夹持元件、可以推动材料的一个或多个推动元件和/或可以拉动材料的一个或多个牵拉元件。例如，设想材料可以是轧制的商品(诸如，材料122)，轧制的商品随着其被铺开以及被处理而在传送系统102上沿着回转式传送带类型的机构移动。在图1中描绘的示例中，传送系统102有效地将材料移动通过多个相机104、106、108、110到达处理站112。另外，在另一个示例性的方面中，设想材料可以安置成相对于多个相机固定，并且随后处理站被移动到与材料有关的位置中。

系统100还可以包括轧制材料保持器120。轧制材料保持器120可以有效铺开材料122，以用于馈送到传送系统102。例如，轧制材料保持器120可以具有能够调整在给定时间中铺开的材料的量的步进电机或者其他受控移动机构。轧制材料122的这个受控且机械化的分布可以有效地以已知速率将材料馈送通过系统100。

系统100还可以包括位置记录器118。当材料延伸通过系统100，位置记录器追踪材料的位置。例如，当在多个相机104、106、108、110的集合FOV中捕获到材料122的一部分的时候，位置记录器118与计算设备116和处理站112关于可由处理站112对其执行操作的一个或多个识别出的特征的位置进行通信和协调。因此，并不是在处理站处捕获图像并且随后执行批量处理以允许视觉系统识别特征，在示例性的方面中，系统100能够采用多个相机104、106、108、110以及处理站112连续地处理材料。另外，在一个示例性的方面中，设想在可选方面中，材料122的处理仍然是以批量的方式完成，但是多个相机104、106、108、110可以从处理站112环境中被移除，这可以限制由于在处理站112处形成的碎片的多个相机104、106、108、110的维护和污染。

位置记录器118可以是机械位置传感器、视觉传感器、光线追踪设备等等，以随着材料前进通过系统100而监测材料的位置。虽然位置记录器被描绘为在多个相机104、106、108、110和处理站112之间的盒子，但是应理解的是，位置记录器可以被定位在系统100中的任何位置处，诸如在传送系统100的上面或下面，在处理站112的前面或者后面，与轧制材料保持器120连接等等。

多个相机104、106、108、110可以是任何的图像捕获设备。例如，它们可以在可见光光谱、红外光谱、紫外线光谱、或者其组合中操作。另外，多个相机104、106、108、110可以是捕获一系列图像的摄像机，或者它们可以是离散图像捕获。相机可以使用电荷耦合器件(CCD)或者互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器。多个相机104、106、108、110在逻辑上与计算设备116耦合，使得可以在其之间进行信息通信。例如，在示例性的方面中，数字图像数据可以从多个相机104、106、108、110被发送到计算设备116，并且捕获或者以其他方式调整图像捕获的特性的指令可以从计算设备116被接收。

计算设备116具有处理器和存储器。计算设备116可以包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可由计算设备116访问的任何可用介质，并包括易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。作为示例而不是限制，计算机可读介质可包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息的任何方法或技术来实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动的介质。

计算机存储介质包括非易失性RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其它光盘储存器、磁带盒、磁带、磁盘储存器或其它磁储存设备。计算机存储介质不包括被传播的数据信号。

通信介质一般体现了在调制数据信号(诸如载波)或其它传输机制中的计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并包括任何信息递送介质。术语“调制数据信号”意指这样的信号，该信号以使其特性中的一个或多个被设置或改变的方式来在该信号中编码信息。作为示例而不是限制，通信介质包括有线介质(诸如有线网络或直接接线连接)和无线介质(诸如，声波、RF、红外和其它无线介质)。上述项中的任意的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

计算设备116可以包括具有在其上体现的指令的计算机可读介质，其有效地使得系统100的一个或多个元件执行一个或多个动作。例如，在一个示例性的方面中，指令可以使移动机构移动，使激光器发射激光能、使相机捕获图像、使记录器记录材料的位置以及使处理站执行操作。

处理站112从计算设备116接收指令，并且响应于那些指令对材料122执行操作。在示例性的方面中，处理站112可以施加粘合剂、应用表面抛光(例如，着色剂、防水材料、吸水材料)、拾取以及移动材料、压紧材料(例如，热压、冷压、蒸汽压)、加热材料(例如，干燥、固化、加热)、缝纫材料和/或焊接材料。在具体的示例中，处理站112是激光切割/修整设备，其有效对材料122施加激光能，以在整个材料上形成一个或多个切口。

在图1中描绘的示例中，材料122包括多个鞋类部件，诸如鞋的鞋面元件124。可以在材料中整体地形成多个鞋类部件，诸如印制图案、整体纺织元件、整体纺织元件等等。正因如此，当材料在多个相机104、106、108、110的集合FOV下面通过，材料122内的部件的类型被识别，并且恰当的刀具轨迹被提供给处理站。在接收到刀具轨迹信息并且材料122中的恰当的部分也到达处理站112的时候，处理站112执行诸如启动刀具114并且控制刀具114的位置的操作以完成操作。在描绘的示例中，刀具114可以是激光器，其在材料122处发射激光能，以从材料122切断多个鞋类部件，在图1中描绘的示例中，这导致材料122具有切断部分126。

图2描绘了根据本实用新型的方面的具有重叠的视场的多个相机104、106、108、110的侧视图。在这个例证中，FOV覆盖来自图1的材料122的辊面宽度204。因为多个相机104、106、108、110组合地用于形成覆盖辊面宽度的拼接图像，在Z轴上的高度偏移Z由数字202表示。作为比较，图6描绘了具有单个相机606的非拼接图像捕获配置600，单个相机606捕获与根据本实用新型的方面的图2中的辊面宽度相同的在FOV 608中的材料122的辊面宽度602。然而，配置600在Z轴上具有距离偏移Z¹604。在使用单个相机来捕获辊面宽度602的这个示例中，Z¹604大于图2中的Z202。在制造情况下，降低在Z方向上的距离偏移允许更大的制造设置灵活性以及用于实现目标的更小的专用制造体积要求。另外，对于一些辊面宽度，在Z方向上的距离偏移可以是巨大的，以至于由于在材料122和相机之间所保持的距离而影响校准和一致性。如前面同样讨论的，相机606可能比多个相机104、106、108、110昂贵得多，这是由于由多个相机104、106、108、110中的每个相机捕获的单独的分辨率可以小于图6中的单个相机606。另外，在仍然捕获辊面宽度602的同时，可以采用广角镜头来提高相机606以降低Z轴距离。广角镜头可以影响图像捕获和校准过程，以插入不一致性和/或为补偿广角镜头失真而使图像处理变慢。因此，在示例性的方面中没有实施单个相机捕获辊面宽度602的使用。

图4描绘了根据本实用新型的多个方面的所捕获的具有重叠部分的一系列离散图像。该一系列图像包括图像402、404、406和408，其共同捕获材料的具有在X轴方向上的辊面宽度204的区域。图像402包括特征410。图像404包括特征411和412。图像406包括特征413和414。图像408包括特征415。

特征410包括特征411的至少一部分。特征412包括特征413的至少一部分。特征414包括特征415的至少一部分。在捕获各自的图像的相机之间的FOV重叠的结果是在离散图像之间包含共同特征。如在图3中更好地示出的，图3描绘了根据本实用新型的多个方面的沿着辊面宽度204的一系列FOV及其各自的重叠区域。FOV 1 302、FOV 2 304、FOV 3 306和FOV 4 308捕获示例性的材料122的辊面宽度204。在材料122在从上到下的角度看与Y轴206对齐的处理方向上移动的时候，材料122可以在组合的FOV内移动以捕获材料122的长度，同时多个相机(例如，图1和图2中的多个相机104、106、108、110)捕获在X轴方向上的辊面宽度204。

如在图3中描绘的，FOV 1 302和FOV 2 304相互重叠以捕获材料122的共同部分。在FOV 1 302和FOV 2 304之间的重叠是重叠1 310。在FOV2 304和FOV 3 306之间的重叠是重叠2 312。在FOV 3 306和FOV 4 308之间的重叠是重叠3 314。

存在于与示例性的重叠相关的对应位置中的材料122的特征提供了用于校准各自的相机的特征。例如，设想图4中的特征411在第一相机(例如，图2中的相机104)和第二相机(例如，图2中的相机106)两者的重叠区域(例如，重叠1 310)内。正因如此，特征411的至少一部分特征在图4中的图像402中作为特征410的一部分而被捕获，并且在图4中的图像404中作为特征411而被捕获。具有一致特征(在离散图像中找到的共同特征)的重叠区域允许计算设备校准、对准、定向、偏移等等以用于生成可用于制造目的的拼接图像。

在计算设备识别在离散图像之间的一致特征之后，离散图像可以通过图像拼接过程而被合并成单一图像。根据本实用新型的多个方面，具有体现在计算机可读介质上的指令的计算设备能够将一系列离散图像(诸如，图像402、404、406和408)拼接成单一图像，其被称为拼接图像，诸如在图5中描绘的图像500。图像500是来自于图4的离散图像的拼接型式。图像500包括特征410、412和415。在这个示例中，使用多个相机形成完整的单个图像500，图像500提供材料(例如，图1中的材料122)的辊面宽度的单一图像。

应理解的是，特征可以具有任何尺寸、形状、配置和构造。在一个示例性的方面中，非重复的特征被实施。在一个可选的方面中，重复的一系列特征被实施，但是重复的系列大于捕获材料的相机的FOV。在另一个方面，存在共同的特征，但是该特征被沿着辊面宽度以各种方式被定向和/或定位。另外，设想共同特征在各个FOV上被重复。另外，设想特征与材料形成整体，诸如，以整体纺织、编织、印制或者以其他方式形成。同样设想特征可以在物理上不同于材料和/或对应于捕获的FOV的传送系统。例如，一个或多个离散元件(例如，标记、挖剪图案花样(cutout)、校准材料)可以与轧制商品材料和/或传动系统无关地定位。

在示例性的方面中，设想特征是形成鞋类鞋面中的至少一部分鞋面的整体纺织或者编织结构。例如，平织机可以生成在其中具有鞋面的整体形成的部件的轧制商品。在来自于织机的轧制商品中形成的部件中的每个部件可以包括用于该鞋面的功能元件和/或美学元件。这些元件中的一个或多个元件单独或者组合地可以起到由相机和计算设备使用以从离散图像拼接单一图像的特征的作用。在这个示例中，特征同样可以单独或者组合地用于确定恰当的刀具轨迹，或者生成用于与特征关联的材料的恰当的刀具轨迹。刀具轨迹(诸如，在处理站处用于激光切割机的激光切割轨迹)可以切割材料以包括或者不包括鞋面的特征中的用于确定刀具轨迹的一个或多个特征。换句话说，用于拼接图像的一个或多个特征同样可以用于确定刀具轨迹。可选地，设想用于将离散图像拼接在一起的一个或多个特征(诸如，在本领域中称作感兴趣的点)可以与用于确定/生成用于材料的刀具轨迹的特征无关并且不同。再另外，设想可以根据在处理站处所处理的合成零件所包括的和/或不包括的一个或多个特征确定刀具轨迹。

图2、图3和图4描绘了示例性的图像尺寸和配置以及示例性的重叠尺寸和配置。应理解的是，离散图像可以具有任何尺寸和配置，重叠可以具有任何尺寸或配置，图像的组合可以具有任何尺寸或配置，并且图像和重叠的组合可以具有任何尺寸或配置。例如，设想来自第一相机的第一FOV可以不同于来自相邻的第二相机的第二FOV。因此，在第一FOV和第二FOV之间的重叠的量可以不同于第三相机的第三FOV和第四相机的第四FOV的重叠的量，其中第一、第二、第三和第四FOV同时捕获共同的材料。

图7描绘了根据本实用新型的多个方面代表用于采用视觉系统进行校准、图像拼接和制造的方法的示例性的方框图700。在框702处，第一FOV诸如由第一相机捕获。在框703处，第一相机被校准。例如，在来自框702的第一FOV中捕获的图像可以起到用于第一相机的校准过程的输入的作用。校准可以允许计算设备将第一相机校准到已知的每英寸像素(或者任何度量)，随后允许由具有第一FOV的第一相机捕获的图像相对于其他相机按比例放大或缩小。类似地，在框704处，第二FOV诸如由第二相机捕获。在框705处，第二相机被校准。在框706处，第N个FOV被捕获，其中“第N个”表示任何数量，诸如，1、2、3、4、5、6、7、8和9。在框707处，第N个相机被校准。框702-707提供了视觉系统中的相机的初始校准，诸如，由视觉部件和系统的制造商提供的校准。然而，与基于离散图像进行校准的传统校准系统不同的是，如将会更详细讨论的图7中的方法在这个示例性的方面中提供了具有使用用于校准输入的拼接图像的随后的校准层的至少一个双层校准。

框703、705和707的第一校准可以允许通过将离散图像中的每个图像缩放到有效地形成拼接图像的共同的比例而发生拼接过程。例如，框708提供了对在视场中的两个或更多个视场之间的一致特征的识别。一致特征可以是来自采用各自的FOV捕获的图像中的感兴趣的点或者一系列感兴趣的点(例如，在两个离散图像之间共同的一系列像素)。可以由具有体现在计算机可读介质上的指令的、有效确定在两个或更多个图像中的一个或多个一致特征的计算设备来执行识别。

在框710处，一个或多个图像的调整包括基于一致特征来调整相机的偏移定向和坐标。例如，如果第一FOV和第二FOV相互稍微偏斜，那么关联的相机中的一个或多个相机可以被数字化地调整，以补偿定向和坐标偏移。因此，当相机的数据被合并为拼接图像时，可以生成连续的并且光学校正的表示作为拼接图像。如在框712中描绘的，拼接图像通过拼接捕获的FOV形成。在示例性的方面中，在框702、704和706中捕获的相同图像是拼接的图像。在可选的示例性方面中，从框703、705和707中的校准后的相机中捕获的不同的图像被拼接在一起。另外，设想一旦框703、705、707中的校准完成，则在每个拼接操作之前不再执行校准。相反，在示例性的方面中，除非相机被机械移动或者干扰，否则拼接过程可以在没有重复初始的单独的相机校准的情况下继续。

来自框712的拼接图像被用作视觉系统的校准过程的输入。例如，虽然离散图像被校准以促进最后的拼接操作，但是这个使用拼接图像的校准允许拼接图像在视觉系统中使用以用于生成/确定处理站的刀具轨迹。例如，在框714处的拼接图像的校准可以允许拼接图像起到从其确定数字控制指令的输入的作用。这个采用拼接图像的校准可以确定在拼接图像中是否存在失真，并且校正那些失真以使得拼接图像适合用于确定刀具轨迹。另外，设想拼接图像的校准可以识别并且校正在离散图像校准过程中发生的失误。因此，在示例性的方面中，这个使用包括合并离散图像的拼接图像的二级校准允许多相机视觉系统在制造过程中被实施。如前面声明的，与可具有较低分辨率或者由于广角镜头配置带来的失真的单个离散图像不同的是，多相机配置在一些方面中允许较小物理空间量、较高分辨率以及潜在的更快的解决方案。

框716提供了使用来自校准后的视觉系统的拼接图像来识别材料上的零件。例如，视觉系统在基于拼接图像的校准之后，可以捕获具有关于鞋类的整体形成的部件的轧制商品的新图像。视觉系统可以捕获材料的一系列离散的但却是同步的图像。可以将离散图像拼接成拼接图像。随后，拼接图像可以由计算设备处理以识别在拼接图像上的一个或多个零件/部件。例如，在与储存在库中的一个或多个已知特征对应的拼接图像中可以检测感兴趣的点。基于感兴趣的点与库中的已知零件的匹配，可以在材料上确定并且电子地定位零件/部件。可选地，拼接图像可以包括基于逻辑而非感兴趣的点可能匹配的储存库而检测的一个或多个零件/部件。因此，设想可以以多种方式从拼接图像中识别零件。另外，由于可以基于材料的精确细节来识别部件，因此在示例性方面中，与覆盖相同的集合FOV的单个离散图像相比具有潜在的更高分辨率的拼接图像可能更适合于确定特征/零件。

在框718处，基于拼接图像和识别出的零件，确定材料的刀具轨迹。例如，可以采用计算系统来储存处理站的已知的一组操作，使得当该给定零件被识别出的时候，刀具轨迹可以从存储器中被检索到。另外，设想可以基于感兴趣的点或者拼接图像的特征生成刀具轨迹，而不检索刀具轨迹。因此，可以根据应用和用途来检索或者创建刀具轨迹。拼接图像可以提供用于修改检索出的刀具轨迹的输入。例如，在材料的理想特征和实际特征之间的差异可以允许对检索出的刀具轨迹进行补偿以解决差异。另外，在示例性的方面中，可以考虑特征的位置和定向信息以修改将要对材料恰当地执行的刀具轨迹。

在框720处，基于来自框718的刀具轨迹对材料执行操作。例如，处理站可以接收可用的格式的刀具轨迹信息，其使得处理站对材料执行操作。因此，设想与计算设备连接的处理站在材料沿着传送系统前进到处理站时记录材料的位置。在恰当的时间和与材料有关的位置处，对材料执行处理。例如，处理可以是激光切割操作，其从材料中切割用于鞋类物品的一个或多个部件。可以由将材料的拼接图像作为输入的计算设备提供激光切割机可以使用的刀具轨迹。在这个示例中，刀具轨迹指示激光切割机按照定义的图案切割材料，以导致从轧制商品中移除部件。

虽然在图7中提供了特定的顺序，然而应理解的是，在示例性的方面中，可以调整该顺序，可以插入额外的步骤，并且可以省略所描绘的步骤。

图8描绘了根据本实用新型的多个方面代表用于采用视觉系统进行图像拼接和制造的方法的示例性的方框图800。在框802处，采用第一相机捕获第一图像。第一图像可以捕获材料(诸如，轧制商品)的第一部分。在框804处，第二相机捕获第二图像。第二图像可以捕获材料的第二部分。可以同时捕获第一图像和第二图像。另外，在示例性的方面中，第一部分和第二部分包括共同部分。共同部分是第一图像和第二图像的重叠。

在框806处，将第一图像和第二图像拼接在一起成为拼接图像。随后可以由一个或多个计算设备和/或处理站将拼接图像用作输入，以生成用于在材料的第一和/或第二部分上执行的刀具轨迹。

虽然在图8中仅提供采用相应的第一相机和第二相机的第一图像和第二图像，但是设想可以在本实用新型的多个方面中实现来自不同相机(或者共同的相机)的任何数量的图像。

在框808处，在拼接图像中识别第一图案。图案可以是特征、感兴趣的点、感兴趣的点的集合、标记或者在拼接图像中捕获的其他可感知的元素。在示例性的方面中，图案可以是鞋的零件的特征或者是有效识别鞋的零件的特征。在框810处，基于图案确定刀具轨迹。例如，在拼接图像中识别出的图案可以与存储器中储存的用于处理站的一个或多个刀具轨迹关联。刀具轨迹可以是用于使处理站对材料执行操作的数字控制指令。例如，在示例性的方面中，刀具轨迹可以是用于激光切割机基于在拼接图像中识别出的特征来切割材料的一组指令。

在框812处，基于来自框810的刀具轨迹指示处理站执行操作。例如，与多个相机和处理站通信的计算设备可以从相机接收图像，将图像拼接成拼接图像，识别拼接图像内的特征，确定与识别出的特征关联的刀具轨迹，并且将刀具轨迹传送至处理站。在示例性的方面中，在接收刀具轨迹后，处理站可以将刀具轨迹解译为一系列指令，该指令允许处理站对材料执行操作。设想在示例性的方面中，处理站可以是激光切割设备，其从计算设备接收为一系列指令的刀具轨迹，以切割材料。

虽然图8按照示出的顺序提供了一系列步骤，但是设想在示例性的方面中可以执行额外的或者较少的步骤。例如，在示例性的方面中，设想可以从不同的相机捕获四个或更多个图像，并且随后将多个图像拼接在一起成为单一图像。然而，在示例性的方面中，可以实施更多的或者更少的相机和/或图像。

根据前面所述，将看出的是，本实用新型是特别适合于实现上文提出的所有目标和目的连同对于结构是明显的并且固有的其他优点的实用新型。

将理解的是，某些特征和子组合具有实用性并且可被采用而不参考其他特征和子组合。这是权利要求的范围所预期的并且在权利要求的范围内。

虽然结合彼此讨论了具体的元件和步骤，但是应理解，本文中提供的任何元件和/或步骤被设想为可与任何其他元件和/或步骤组合，而不管其的明确规定，同时仍在本文中提供的范围内。由于许多可能的实施例可以由本公开在不背离本公开的范围的情况下形成，因此应理解，本文中阐述的或附图中示出的所有内容被解释为说明性的而不是限制性意义。

如在本文中使用的并且与以下列出的权利要求相关的，术语“权利要求中的任意项”或者所述术语的类似变型旨在解释为使得权利要求中的特征可以在任何组合中组合。例如，示例性的权利要求4可以指出权利要求1至3中的任意一项所述的方法/装置，其旨在被解释为使得权利要求1和权利要求4的特征可以组合，权利要求2和权利要求4的要素可以组合，权利要求3和4的要素可以组合，权利要求1、2和4的要素可以组合，权利要求2、3和4的要素可以组合，权利要求1、2、3和4的要素可以组合和/或其他变型。另外，术语“权利要求中的任意项”或者所述术语的类似变型旨在包括“权利要求中的任意一项”或者这种术语的其他变型，如通过以上提供的示例中的一些示例所指出的。