[发明专利]基于LabVIEW的运动工件分拣方法

说明书

技术领域

本专利涉及基于机器视觉的分拣方法技术领域，尤其涉及一种视觉检测方法和产品分拣方法。

背景技术

机械臂作为自动控制领域中出现的一项新技术，它的巨大作用也正逐步被人们所认识：第一、机械臂能代替部分人工完成一些重复性体力劳动；第二、机械臂能按照人们预先设定的流程高效快速的完成作业；第三、机械臂大大改善了工人的劳动条件，显著地提高劳动生产率，加快了工业生产自动化的步伐。

随着经济的快速发展,企业竞争越来越激烈,为提高效率、降低生产成本,传送带得到了广泛的应用。传送带广泛应用于工业生产系统，传送带的应用不仅节约了劳动力,提高了生产效率,而且降低了生产成本,在工业生产中发挥了巨大的作用。不管是搬运、装配、工件质量检测都需要先对目标进行抓取，因此，对传送带上目标的分类抓取功能有很高的需求。

传统的工业机器人一般采用示教或离线编程的方式对加工任务进行路径规划和运动编程，加工过程中只是简单地重复预先编程设定的动作，因此传统的工业机器人控制技术无法对运动工件进行分拣。

发明内容

本专利的一个目的是提供一种检测精度高、可以适应光照条件变化的运动工件检测方法。

本专利的另一个目的是提供一种自动化程度高、可以实现较多种类工件分类、可靠性较高的工件分拣方法。

本专利的运动工件分拣方法，包括以下步骤：

1）视频流的图像处理算法，用该算法从采集的视频当中检测出运动中工件的位置和姿态；

2）摄像机的标定算法，用该标定算法将运动工件在摄像机图像中的像素坐标转化为世界坐标系中工件的物理坐标。

3）摄像机的径向畸变校正算法，用以消除因广角镜头引入的图像的径向畸变。

4）卡尔曼预测算法，用以对运动工件的位置进行预测，获取无时滞的工件位置。

5）工件的类型识别算法，当工件从传送带上经过时，摄像机采集工件图像，对工件类型进行识别，便于分类。

6）机械手的运动控制方法，包括轨迹规划方法，轨迹控制方法，使机械手可以选择最优路径，快速地分拣工件。

其中，图像处理的算法包括运动目标的提取、运动工件的姿态检测。本专利采用背景差分法获得运动工件的图像坐标。背景差分法是采用图像序列中的当前帧和背景参考模型比较来检测运动物体的一种方法，其性能依赖于所使用的背景建模技术。由于背景模型在不断地更新，所以它可以适应光线的变化，而一般的阈值法，当光线环境变化时必须改变其阈值。定义image(x,y)为当前帧，acc(x,y)为背景模型，frimage(x,y)为前景帧,α为背景更新率，其范围为0-1，acc(x,y)初始化为0。

acc(x,y)=α*image(x,y)+(1-α)*acc(x,y)]]>

frimage(x,y)=image(x,y)-acc(x,y)]]>