[发明专利]一种基于机器视觉的瓷砖铺设位置的检测装置和方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的瓷砖铺设位置检测装置，其特征在于，包括：

一个灯箱，所述灯箱为直角型结构，其两条直角边相等，所述灯箱的内部安装有光源，采用半透明的塑料封住，用于向检测位置均匀打光；

参数相同的第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头；其中，所述第一摄像头、第二摄像头、第三摄像头三者均安装在所述灯箱内部；所述第一摄像头位于等腰直角三角形的直角处，用于检测待铺瓷砖与左侧已铺瓷砖的上边缘是否对齐以及检测待铺瓷砖与上侧已铺瓷砖的左边缘是否对齐；所述第二摄像头位于等腰直角三角形的左边直角边中心，所述第三摄像头位于等腰直角三角形的右边直角边中心，用于检测待铺设瓷砖出现在相应摄像头视野中的相对位置，进而检测已铺瓷砖和待铺瓷砖的缝隙误差；且所述第一摄像头和第二摄像头间的镜头中心间距，以及所述第一摄像头与第三摄像头间的镜头中心间距均等于待铺设瓷砖边长的一半；

三对激光测距仪，每对激光测距仪中的两个激光测距仪分别装在灯箱的同一直角边两侧；在所述检测装置对待铺设瓷砖的铺设位置进行检测时，每对激光测距仪中的第一激光测距仪发出的激光照射到所述待铺设瓷砖的上表面，用于测量其所在位置至所述待铺设瓷砖的上表面的距离，第二激光测距仪发出的激光照射到地面或已铺瓷砖，用于测量其所在位置至地面或已铺瓷砖的距离，根据距离差检测是否达到铺设工艺标准；

一台工业控制计算机，用于获取每一激光测距仪测量的距离值和每一摄像头采集的图像并对获取的距离值和图像进行处理，得到待铺设瓷砖位置信息。

2.一种利用如权利要求1所述的基于机器视觉的瓷砖铺设位置检测装置实现的基于机器视觉的瓷砖铺设位置检测方法，其特征在于，包括：

抓取瓷砖时，通过所述激光测距仪检测所述检测装置与待抓取瓷砖之间的高度，使所述第一摄像头的镜头到待抓取瓷砖的高度达到指定高度h₁，调用第一摄像头，使用视觉处理方法得到待抓取瓷砖的边缘，控制抓取机构移动，使得所述待抓取瓷砖出现在所述第一摄像头的正右下角；

铺设瓷砖时，对待铺设瓷砖的欲铺设位置进行检测，抓取机构带着待铺设瓷砖移动到预铺设位置，开始下放待铺设瓷砖到离地面预先指定高度h₂，其中，h₂-h₁＝h₀，h₀为待铺设瓷砖的厚度；根据所述待铺设瓷砖的欲铺设位置调用预设的摄像头，使用视觉处理方法得到所述待铺设瓷砖的边缘，控制抓取机构移动，使得所述待铺设瓷砖到达指定位置；

其中，所述根据所述待铺设瓷砖的欲铺设位置调用预设的摄像头，包括：

当欲铺设位置为第一行第一列时，调用第二摄像头和第三摄像头；

当欲铺设位置为第一行第n列时，调用第二摄像头和第一摄像头；

当欲铺设位置为第m行第一列时，调用第一摄像头和第三摄像头；

当欲铺设位置为第m行第n列时，调用第二摄像头和第三摄像头。

3.如权利要求2所述的基于机器视觉的瓷砖铺设位置检测方法，其特征在于，所述视觉处理方法，包括：

S101，采用自定义加权系数平均法将三通道彩图转换为单通道灰度图；

S102，将得到的灰度图进行双边滤波；

S103，将滤波之后的灰度图二值化；

S104，将得到的二值图进行中值滤波；

S105，将中值滤波之后的二值图使用区域生长法得到瓷砖的位置，去除非瓷砖位置的白色像素点；

S106，将S105得到的二值图，使用Canny算子检测瓷砖边缘。