[发明专利]一种基于计算机视觉的线缆角度检测方法

说明书

本发明提供了一种基于计算机视觉的线缆角度检测方法，通过线缆角度检测装置来实现角度检测及调整，对拍摄到的待测线缆的图像进行预处理，得到三种颜色空间内的单色图像，对单色图像进行轮廓提取，分别得到三幅单通道的轮廓图像，将三幅单通道德轮廓图像进行叠加，得到最终的总轮廓图，在总轮廓图中进行边缘检测，得到边缘个数，当边缘个数为4时，对三根内芯宽度进行检测，得到线缆修正角度，对线缆内芯颜色进行判断后，将待测线缆调整到正确位置，本发明的检测过程全自动化，无需人工参与，不仅大幅提高了检测效率，而且可最大限度地回避人工因素的干扰，大大提高了检测准确率。

技术领域

本发明涉及电源线自动装配技术领域，具体涉及一种基于计算机视觉的线缆角度检测方法。

背景技术

通用的三相插头电源线内芯均为三根，其中灰色内芯为火线，蓝色内芯为零线，黄绿色内芯为地线。在自动装配生产线上，要实现线缆内芯与插头自动连接，需要区分线缆三根内芯的颜色以及方位，以确保线缆内芯连接正确到位。

目前，现有的线缆内芯方位检测方法是在前后两个工位上分两步检测：第一个工位使用一个接触式位置传感器来探测线缆三根内芯排布方式，探测过程中线缆保持旋转，当位置传感器接触到内芯最高点时，即发送指令给电机使线缆停止转动；线缆保持固定角度移动到第二个工位，此工位使用一个颜色传感器来探测以“品”字型排布的三根内芯中最上方内芯的颜色是否为黄绿色：若是，则将线缆移动到下一装配工位；若不是，则需将线缆转过120度之后，再进行检测，直到检测到黄绿色为止，即可将线缆移动到下一装配工位。

上述检测方法存在诸多问题与弊端：

(1)完成检测需要两个工位，机械成本高；

(2)完成检测需要两个阶段，第一阶段检测位置，第二阶段检测颜色，检测周期长；

(3)在工位一上线缆持续转动，当位置传感器探测到最高点时向电机发送停止转动的信号，随后电机再做出响应。此过程中线缆一直保持转动，因此时间节拍不能掌控，无法精确控制线缆定位在正“品”字型；

(4)由于线缆内芯高度存在一定公差，因此在工位一上会出现两种误判情况：线缆转动过程中始终无法接触到位置传感器；线缆尚未转动到正“品”字型就已经接触到位置传感器。此两种情况下都会导致在工位一发生误判；

(5)在工位二使用颜色传感器时，外界光照对其影响较大，从而出现误判，影响最终定位结果；

(6)由于颜色传感器输出开关量，因此使用一种颜色将传感器标定之后，传感器只能判断所检测颜色是否为标定值，不能判别具体为何种颜色。对于有两种颜色的内芯，颜色传感器容易出现误判；

(7)对于不同颜色和外径尺寸的多种规格线缆无法同时进行检测。当检测完某一规格的线缆，再检测第二种规格时，需要对两个传感器重新调节，此过程繁琐且耗时耗力。

发明内容

本申请通过提供一种基于计算机视觉的线缆角度检测方法，以解决现有技术中电源线检测存在的机械成本高、装配效率低、装配精度差、可靠性不高的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：