[发明专利]一种基于机器视觉的钢卷吊自动抓取算法

说明书

本发明公开了一种基于机器视觉的钢卷吊自动抓取算法，包括下述步骤：数据读取、捆扎带检测、吊具水平调整、吊具高度调整、吊具高度精整、存放路径调整、摆放高度调整。其中，采用机器视觉对钢卷进行处理，计算吊具与钢卷几何中心点的位置偏差，是实现钢卷吊自动抓取的重要环节。本发明具有定位精度高、自动化程度高、处理效率高的优点，能够大大提升钢卷吊的工作效率。

技术领域

本发明涉及钢卷搬运起重设备领域，具体涉及一种基于机器视觉的钢卷吊自动抓取算法。

背景技术

目前的钢卷抓取系统，在工作方式上都需要操作员对机械手进行手动控制，而人为的手动控制对操作员要求很高而且也很难达到很高的精度，常常由于定位不准确造成机械手与钢卷发生碰撞损坏，导致生产效率降低。为了提高钢卷抓取的自动化水平，现在许多钢卷成品库急需能够实现钢卷自动定位的技术，随着计算机、图像处理、人工智能、智能控制等技术的进步，使得基于机器视觉的柔性自动化技术得以实现并迅速发展，基于机器视觉的钢卷自动定位技术得到广泛的研究与应用。

发明内容

为了钢卷吊的机械自动化水平，本发明提供了一种基于机器视觉的钢卷吊自动抓取算法，该算法通过以下技术方案实现：

一种基于机器视觉的钢卷吊自动抓取算法，包括下述步骤：

1)数据读取

系统启动后，首先根据需要选择待吊取的钢卷，从数据库中读取钢卷信息，包括钢卷规格和钢卷存放位置，然后控制钢卷吊到达指定区域。

2)捆扎带检测

钢卷吊到达指定区域后，返回到达信号，同时控制安装有工业相机的吊具到达指定高度，然后命令工业相机采集钢卷图片，首先根据图片检测捆扎带是否断裂，断裂则发出报警信号，同时通知机组人员选择其他钢卷继续进行判断，捆扎带正常则进入下一步。

3)吊具水平调整

对捆扎带正常的钢卷进行图像处理，计算吊具与钢卷几何中心点水平面位移偏差，调用自动规划路径程序移动吊具至待吊取钢卷的正上方。

4)吊具高度调整

吊具到达钢卷正上方后，发出指令下降吊具，激光位移传感器实时测量夹具与钢卷的间距，根据钢卷规格计算吊具下降高度，到达指定高度后吊具停止下降。

5)吊具高度精整

接近开关进行判断夹具是否到达钢卷轴心，如果未到达则进行精整，达到轴心位置后则夹紧钢卷吊起。

6)存放路径调整

吊具抓取钢卷后，首先上升至指定高度，然后调用自动规划路径程序将钢卷搬运至指定区域。

7)摆放高度调整

系统根据指定区域标定数据控制吊具下降到指定位置，夹具释放，吊车回到初始位置，操作结束。

所述对捆扎带正常的钢卷进行图像处理，具体算法如下：

①读取钢卷图片，进行灰度处理；

②采取滤波变化，进行降噪处理；

③采用主动轮廓模型提取钢卷边缘；

④对提取的钢卷边缘求外接圆圆心；

⑤将圆心像素坐标变换为实际坐标。

本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：提升了钢卷吊的机械自动化水平，无论水平方向还是高度方向都进行双重定位，保证了定位精度。

附图说明

图1为本发明的算法流程图。

具体实施方式