[发明专利]一种基于机器视觉技术的定位裁切系统及方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉技术的定位裁切系统，其特征在于，包括：后端计算机、可编程逻辑控制器、裁切控制装置、包括切刀的裁切结构以及设置于裁切结构的切刀位置处的图像采集装置；所述图像采集装置与后端计算机连接；所述后端计算机还与所述可编程逻辑控制器连接；所述可编程逻辑控制器与所述裁切控制装置连接；所述裁切控制装置用于控制裁切结构的切刀进行裁切动作；

所述图像采集装置，用于实时采集裁切对象的图像信息，并传输到后端计算机；

所述后端计算机，用于对所述裁切对象的图像信息进行图像处理，确定裁切对象上的定位要素的位置数据；根据定位要素的位置数据确定一定位模型，并根据所述定位模型确定裁切位置数据；将裁切位置数据转化为可编程逻辑控制器的输入数据，并将所述输入数据传输到可编程逻辑控制器；

所述可编程逻辑控制器，用于将所述输入数据转化为电气信号，并将所述电气信号传输到所述裁切控制装置；

所述裁切控制装置，用于根据所述电气信号控制裁切结构的切刀对裁切对象进行裁切动作；

所述后端计算机，还用于根据所述裁切对象的图像信息、定位要素的位置数据和预先获取的裁切对象相关信息，修正所述定位模型，以优化所述裁切位置数据，并确定裁切质量要求条件，产生不满足所述裁切质量要求条件的裁切对象对应的废品标记信号；

所述后端计算机，具体用于：

根据定位要素的位置数据中的各定位要素的位置，拟合出一目标直线：Y＝aX+b，将所述目标直线Y＝aX+b作为定位模型；

根据预先设置的定位要素与裁切位置的目标距离值，在目标直线Y＝aX+b上确定裁切位置数据中的各裁切位置；

其中，所述裁切对象的图像信息包括：图像采集装置当前采集的裁切对象分组的纸张总长度A_sum；所述预先获取的裁切对象相关信息包括：连续多个正常裁切对象分组的纸张长度平均值S、每个分组的纸张数目N_X、定位要素偏离标准位置的合格阈值、裁切结构的切刀进行裁切动作时的调整情况数据；

所述后端计算机，具体用于：

根据图像采集装置当前采集的裁切对象分组的纸张总长度A_sum和每个分组的纸张数目N_X确定图像采集装置当前采集的裁切对象分组的纸张长度平均值A；

判断|A-S|是否小于等于预设纸张长度差阈值K₁；在|A-S|大于预设纸张长度差阈值K₁时，确定图像采集装置当前采集的裁切对象分组的纸张长度存在异常；在连续多个裁切对象分组的纸张长度存在异常时，确定系统需要停机维护；

根据定位要素偏离标准位置的合格阈值，设置一优化范围；

在所述优化范围内，以预设步长调整定位要素位移，求取定位模型，并根据所述定位模型确定定位要素在优化范围内对应的最优裁切位置；

在确定的最优裁切位置偏离一预先设置的极限位置达到预先设置的偏离阈值时，产生所述裁切对象对应的废品标记信号；

根据公式确定一调整因子ξ；在A_sum大于N_X·S时，在所述最优裁切位置处减去ξ，以更新最优裁切位置；在A_sum小于N_X·S时，在所述最优裁切位置处增加ξ，以更新最优裁切位置；

根据裁切结构的切刀进行裁切动作时的调整情况数据，确定前后两次裁切动作的极限调整距离是否大于等于预先设置的极限调整距离阈值；在前后两次裁切动作的极限调整距离大于等于预先设置的极限调整距离阈值时，产生所述裁切对象对应的废品标记信号；在前后两次裁切动作的极限调整距离小于预先设置的极限调整距离阈值时，确定图像采集装置当前采集的裁切对象优化后的纸张长度；

判断图像采集装置当前采集的裁切对象优化后的纸张长度与S的偏差是否小于预设偏差阈值，在图像采集装置当前采集的裁切对象优化后的纸张长度与S的偏差小于预设偏差阈值时，确定图像采集装置当前采集的裁切对象优化后的纸张长度对应的裁切位置为最终裁切位置；在图像采集装置当前采集的裁切对象优化后的纸张长度与S的偏差大于等于预设偏差阈值时，产生所述裁切对象对应的废品标记信号。