[发明专利]一种基于机器视觉的放射库盖板落放误差自动纠正方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的放射库盖板落放误差自动纠正方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在放射源库矩形盖板上方两角侧位置和起重机抓具正前侧添加标识圆，并且确保盖板上两圆圆心连线与盖板边线平行，负载时抓具标识圆圆心位于盖板两圆位置的中心轴线上；

（2）在起重机抓具硬臂上方侧边固定一工业相机，确保镜头与地面平行，在观察视野内能够看到抓具和盖板上的标识圆；

（3）放射性废物桶入库需要抓盖前，利用视觉圆检测算法对盖板上的标识圆进行识别定位，在像素坐标系中，记一侧圆心坐标为，另一侧圆心坐标为，根据反正切角度公式测算合盖时盖板初始角度；

（4）完成放射性废物桶入库操作后，当起重机抓取盖板至落放位置时，测量盖板上两侧标识圆圆心坐标和，得到两个圆心在x与y轴方向上的差值与，根据与测算盖板的当前角度；

（5）根据初始角度α和当前角度β计算需要纠正的偏移角度值θ=β－α，将θ作为角度纠正参数反馈至控制系统，通过起重机旋转机构纠正偏移角度；

（6）当盖板高度下落至预设的观察高度阈值时，记该时刻为，开始进行数据采样，共采集N组数据样本，包括像素平面上盖板两侧标识圆圆心坐标以及抓具标识圆圆心坐标，测算盖板两侧标识圆至抓具标识圆之间的横向观察距离变化率，并根据两侧观察距离变化率的对比情况判断盖板是否发生卡边；

（7）当判断到盖板发生卡边时进行调整，将盖板起升至安全高度后根据卡边偏向给予位移点动纠正，再次落放直至顺利合盖。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的放射库盖板落放误差自动纠正方法，其特征在于，所述步骤（5）中起重机旋转机构纠正偏移角度包括：当θ角度值为正值时，旋转机构顺时针调整旋转，反之则逆时针调整旋转。

3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的放射库盖板落放误差自动纠正方法，其特征在于，所述步骤（6）中测算盖板两侧标识圆至抓具标识圆之间的横向观察距离变化率，并根据两侧观察距离变化率的对比情况判断盖板是否发生卡边包括：

记像素平面上盖板两侧标识圆圆心坐标分别为和，两侧标识圆称为A侧标识圆和B侧标识圆，抓具标识圆圆心坐标为，时刻盖板两侧标识圆圆心至抓具标识圆圆心的横向距离分别为、：

根据测算得到盖板A侧观察高度值，根据测算得到盖板B侧观察高度值，观察高度值指的是相机光心至盖板平面某点的物距；

根据下式执行计算，观察盖板AB两侧高度观察距离的变化趋势：

其中和分别为盖板AB两侧高度观察距离的变化曲线，和分别为时刻盖板AB两侧观察高度值，为两侧高度观察距离的差值变化曲线，当曲线的绝对值大于等于预设阈值T时，判定为盖板落放卡边的情况。

4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的放射库盖板落放误差自动纠正方法，其特征在于，所述根据测算得到盖板A侧观察高度值，根据测算得到盖板B侧观察高度值，具体计算方法为：

式中，f为相机焦距，L_AC为盖板A侧标识圆圆心至抓具标识圆圆心的物理距离，L_BC为盖板B侧标识圆圆心至抓具标识圆圆心的物理距离。

5.根据权利要求3所述的基于机器视觉的放射库盖板落放误差自动纠正方法，其特征在于，所述步骤（7）包括：

当判断到卡边情况时，向控制系统的主控PLC发出急停命令字，令起升机构停止下降动作，并缓慢上升至安全高度；

根据观察值的正负性判定盖板的卡边偏向，若，则盖板为B侧卡边，若，则盖板为A侧卡边，根据卡边偏向情况给予相反的位移补偿点动；

点动调整后等待一段时间至盖板无摇晃状态，再次落放盖板，若再次卡边则返回步骤（6）继续调整，若无卡边状态发生则顺利合盖结束流程。

6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的放射库盖板落放误差自动纠正方法，其特征在于，位移补偿点动距离设置为2mm。