專利名稱：輪轂自動識別裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及車輛輪轂識別技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種輪轂自動識別裝置和方法。
背景技術(shù)：
:輪轂，又叫做輪圈，是汽車、摩托車等機(jī)動車輛的重要部件之一。隨著汽車生產(chǎn)自動化地不斷提升，車輛輪轂生產(chǎn)線的自動化和信息化程度也越來越高，由于在生產(chǎn)過程中，多種型號的輪轂通?；旌显谝黄?，因此需要對不同型號的輪轂進(jìn)行識別和分揀?，F(xiàn)有技術(shù)中，輪轂識別方法都是采用在輪轂上方設(shè)置攝像頭對輪轂的上面，采集輪轂的俯視圖，再進(jìn)行圖像采集與辨識，這種方法和裝置可以在輪轂外形和顏色差別比較大的情況下分離出輪轂型號，但是若輪轂的上面的外形和顏色一樣或者差別不大，但是輪轂的下面的外形和顏色不一樣的情況下就不能識別出輪轂的型號，特別是對于輪轂中心區(qū)域(即輪轂的裝配面)的中心孔以及裝配孔的辨識，現(xiàn)有技術(shù)中無法做到，而且現(xiàn)有技術(shù)中對于輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距參數(shù)也只能通過人工測量來進(jìn)行識別，效率較差，可辨識度不高
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有的技術(shù)缺陷，提供一種即可以識別輪轂中心孔以及輪轂裝配面，又可以識別輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距參數(shù)，識別準(zhǔn)確度高的輪轂自動識別裝置及方法。本發(fā)明提供的一個技術(shù)方案是:本發(fā)明提供一種輪轂自動識別裝置，它包括控制模塊以及用于帶動輪轂移動的傳送帶，所述傳送帶的上方設(shè)有第一圖像采集裝置，所述傳送帶包括第一傳送帶和第二傳送帶，所述第一傳送帶和第二傳送帶之間設(shè)有空隙，空隙的寬度小于輪轂的直徑，所述第一傳送帶和第二傳送帶之間的空隙的下方設(shè)有第二圖像采集裝置以及距離測量儀，所述第一圖像采集裝置、第二圖像采集裝置以及距離測量儀均與控制模塊連接。所述輪轂識別裝置還包括輪轂定位裝置，所述輪轂定位裝置設(shè)在傳送帶上的第一圖像采集裝置的前方，所述輪轂定位裝置包括紅外傳感器、雙向推桿以及推桿驅(qū)動裝置，所述紅外傳感器設(shè)在雙向推桿前方，所述雙向推桿的內(nèi)側(cè)推面上設(shè)有測力傳感器，所述測力傳感器以及紅外傳感器與推桿驅(qū)動裝置連接。當(dāng)紅外傳感器檢測到輪轂傳送到位時，系統(tǒng)控制模塊給推桿裝置發(fā)驅(qū)動信號，推桿驅(qū)動裝置驅(qū)動雙向推桿共同向傳送帶中心位置移動，從而推動輪轂；雙向推桿的內(nèi)側(cè)推面與輪轂的外周接觸，測力傳感器檢測到壓力變化，當(dāng)壓力到達(dá)一設(shè)定值時，推桿驅(qū)動裝置驅(qū)動雙向推桿返回，這樣就可以使輪轂在傳送帶上處于中線位置，這樣就使圖像采集裝置獲取的輪轂圖像更加完整清晰，并使輪轂處于圖像采集裝置采集的圖像中間部分。所述第一圖像采集裝置和第二圖像采集裝置均為工業(yè)相機(jī)，所述第一圖像采集裝置還包括光源，所述第二圖像采集裝置還包括光源。這樣采光度更好，可以使獲取的輪轂圖像更加清晰。采用上述裝置后，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明采用了兩個圖像采集裝置分別采集輪轂的上方和下方的圖像，輪轂的上方的圖像即是輪轂俯視圖，通過輪轂俯視圖獲取輪轂的外形參數(shù)，通過輪轂下方的圖像，即輪轂的仰視圖獲取輪轂中心孔以及輪轂裝配面的外形參數(shù)，例如裝配面的裝配孔的大小，位置，外形等；通過非接觸距離測量儀自動獲取輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距參數(shù)，全面覆蓋了輪轂的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，因此采用這種方法，即使不同型號(輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距不同)輪轂的上方外形相同，本裝置也能區(qū)分出型號，識別準(zhǔn)確度高。本發(fā)明提供的另一個技術(shù)方案是提供一種輪轂自動識別方法，它包括以下步驟:(I)控制模塊的數(shù)據(jù)庫中存儲有各種型號的輪轂參數(shù)，包括輪轂的外尺寸、輪輻寬度占空比、條輻數(shù)、輪轂的灰度圖像匹配參數(shù)、輪轂的二值化圖像匹配參數(shù)、中心孔的尺寸參數(shù)、輪轂裝配面的灰度圖像匹配參數(shù)、輪轂裝配面的二值化圖像匹配參數(shù)以及輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距參數(shù)；(2)通過第一圖像采集裝置采集輪轂俯視圖像，并通過圖像分割法分離出輪轂的二值化圖像；(3)從輪轂俯視圖像中提取輪轂的外尺寸、輪輻寬度占空比、條輻數(shù)，并通過灰度模板匹配算法和二值化模板匹配算法分別計算出輪轂的灰度圖像匹配參數(shù)和輪轂的二值化圖像匹配參數(shù)；(4)通過第二圖像采集裝置獲取長條形的輪轂仰視圖像；(5)進(jìn)行圖像拼接，拼接出完整的輪轂仰視圖像；(6)從輪轂仰視圖像中提取輪轂的中心孔的尺寸參數(shù)；(7)從輪轂仰視圖像中分割出輪轂裝配面的圖像，再通過通過灰度模板匹配算法和二值化模板匹配算法分別計算出輪轂裝配面的灰度圖像匹配參數(shù)、輪轂裝配面的二值化圖像匹配參數(shù)；(8)采用非接觸距離測量儀測量輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距參數(shù)；(9)將上述獲取的輪轂的外尺寸、輪輻寬度占空比、條輻數(shù)、輪轂的灰度圖像匹配參數(shù)、輪轂的二值化圖像匹配參數(shù)、中心孔的尺寸參數(shù)、輪轂裝配面的灰度圖像匹配參數(shù)、輪轂裝配面的二值化圖像匹配參數(shù)以及輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距參數(shù)與數(shù)據(jù)庫中存儲的各型號的輪轂參數(shù)做比較，識別出輪轂型號。所述輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距參是指輪轂內(nèi)部中心裝配面到輪轂底部外周平面的距離。采用上述方法后，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明采用了兩個圖像采集裝置分別采集輪轂的上方和下方的圖像，輪轂的上方的圖像即是輪轂俯視圖，通過輪轂俯視圖獲取輪轂的外形參數(shù)，通過輪轂下方的圖像，即輪轂的仰視圖獲取輪轂中心孔以及輪轂裝配面的外形參數(shù)，例如裝配面的裝配孔的大小，位置，外形等；通過非接觸距離測量儀自動獲取輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距參數(shù)，全面覆蓋了輪轂的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，因此采用這種方法，即使不同型號(輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距不同)輪轂的上方外形相同，本系統(tǒng)也能區(qū)分出型號，識別準(zhǔn)確度高。


:附圖1為輪轂自動識別裝置的側(cè)視示意圖；附圖2為輪轂自動識別裝置的俯視示意圖；如圖所示:1、第一傳動帶，2、輪轂定位裝置，2.1、測力傳感器，2.2、紅外傳感器，
3、第一圖像采集裝置，3.1、支架，4、第二傳送帶，5、第二圖像采集裝置，6、距離測量儀，7、輪轂，8、控制模塊，9、空隙。
具體實(shí)施方式
:下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做詳細(xì)說明:如圖1、圖2所示:本發(fā)明提供一個技術(shù)方案是:本發(fā)明提供一種輪轂自動識別裝置，它包括控制模塊8以及用于帶動輪轂移動的傳送帶，所述傳送帶的上方設(shè)有第一圖像采集裝置3，所述傳送帶包括第一傳送帶I和第二傳送帶4，所述第一傳送帶I和第二傳送帶4之間設(shè)有空隙9，空隙9的寬度小于輪轂7的直徑，所述第一傳送帶I和第二傳送帶4之間的空隙9的下方設(shè)有第二圖像采集裝置5以及距離測量儀6，所述第一圖像采集裝置
3、第二圖像采集裝置5以及距離測量儀6均與控制模塊8連接。所述距離測量儀6本實(shí)施例中采用非接觸測量儀，如:紅外線距離測量儀、激光距離測量儀等等。所述輪轂識別裝置還包括輪轂定位裝置2，所述輪轂定位裝置2設(shè)在傳送帶上的第一圖像采集裝置3的前方，所述輪轂定位裝置2包括紅外傳感器2.2、雙向推桿以2.3及推桿驅(qū)動裝置(圖中未示出)，所述推桿驅(qū)動裝置可采用氣缸也可以采用油缸，也可以采用電機(jī)驅(qū)動，它可以驅(qū)動雙向推桿2.3同步向內(nèi)移動和返回，所述紅外傳感器2.2設(shè)在雙向推桿2.3前方，所述雙向推桿2.3的內(nèi)側(cè)推面上設(shè)有測力傳感器2.1，所述測力傳感器2.1以及紅外傳感器2.2與推桿驅(qū)動裝置連接。當(dāng)紅外傳感器2.2檢測到輪轂7傳送到位時，給推桿驅(qū)動裝置信號，推桿驅(qū)動裝置控制雙向推桿2.3同步向傳送帶中心位置移動，從而推動輪轂7向傳送帶中線位置移動，雙向推桿2.3的內(nèi)側(cè)推面與輪轂7的外周接觸，測力傳感器1.1檢測到壓力變化，當(dāng)壓力到達(dá)一設(shè)定值時，推桿驅(qū)動裝置推動雙向推桿2.3返回，這樣就可以使輪轂7在傳送帶上處于中線位置，這樣就使圖像采集裝置獲取的圖像更加清晰完整。所述第一圖像采集裝置3和第二圖像采集裝置5均為工業(yè)相機(jī)，所述第一圖像采集裝置3還包括光源，所述第二圖像采集裝置5還包括光源。這樣采光度更好，可以使獲取圖像更加清晰。本發(fā)明提供的另一個技術(shù)方案是提供一種輪轂自動識別方法，它包括以下步驟:(I)控制模塊的數(shù)據(jù)庫中存儲有各種型號的輪轂參數(shù)，包括輪轂的外尺寸、輪輻寬度占空比、條輻數(shù)、輪轂的灰度圖像匹配參數(shù)、輪轂的二值化圖像匹配參數(shù)、中心孔的尺寸參數(shù)、輪轂裝配面的灰度圖像匹配參數(shù)、輪轂裝配面的二值化圖像匹配參數(shù)以及輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距參數(shù)；(2)通過第一圖像采集裝置采集輪轂俯視圖像，并通過圖像分割法分離出輪轂的二值化圖像；所述圖像分割法分離圖形的二值化圖像為現(xiàn)有技術(shù)，故不詳述。(3)從輪轂俯視圖像中提取輪轂的外尺寸、輪輻寬度占空比、條輻數(shù)，并通過灰度模板匹配算法和二值化模板匹配算法分別計算出輪轂的灰度圖像匹配參數(shù)和輪轂的二值化圖像匹配參數(shù)；所述模板匹配算法為現(xiàn)有技術(shù)，故不詳述；(4)通過第二圖像采集裝置獲取長條形的輪轂仰視圖像；(5)進(jìn)行圖像拼接，拼接出完整的輪轂仰視圖像，步驟(4)中獲取的圖像為多幅長條形的圖像，對這幾幅圖像進(jìn)行拼接即可獲取完整的輪轂的仰視圖像，即輪轂的下方視圖；(6)從輪轂仰視圖像中提取輪轂的中心孔的尺寸參數(shù)；(7)從輪轂仰視圖像中分割出輪轂裝配面的圖像，再通過通過灰度模板匹配算法和二值化模板匹配算法分別計算出輪轂裝配面的灰度圖像匹配參數(shù)、輪轂裝配面的二值化圖像匹配參數(shù)；(8)采用非接觸距離測量儀測量輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距參數(shù)；(9)將上述獲取的輪轂的外尺寸、輪輻寬度占空比、條輻數(shù)、輪轂的灰度圖像匹配參數(shù)、輪轂的二值化圖像匹配參數(shù)、中心孔的尺寸參數(shù)、輪轂裝配面的灰度圖像匹配參數(shù)、輪轂裝配面的二值化圖像匹配參數(shù)以及輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距參數(shù)與數(shù)據(jù)庫中存儲的各型號的輪轂參數(shù)做比較，識別出輪轂型號。本發(fā)明采用了兩個圖像采集裝置分別采集輪轂的上方和下方的圖像，輪轂的上方的圖像即是輪轂俯視圖，通過輪轂俯視圖獲取輪轂的外形參數(shù)，通過輪轂下方的圖像，即輪轂的仰視圖獲取輪轂中心孔以及輪轂裝配面的外形參數(shù)，例如裝配面的裝配孔的大小，位置，外形等，通過距離測量儀獲取輪轂的偏距參數(shù)，采用這種方法，全面覆蓋了輪轂的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，即使不同型號的輪轂的上方的外形相同，也能區(qū)分出型號，識別度比較高，而且還可以自動獲取輪轂的偏距參數(shù)，簡單方便，識別準(zhǔn)確度高。
權(quán)利要求
1.一種輪轂自動識別裝置，其特征在于:它包括控制模塊(8)以及用于帶動輪轂(7)移動的傳送帶，所述傳送帶的上方設(shè)有第一圖像采集裝置(3)，所述傳送帶包括第一傳送帶(I)和第二傳送帶(4)，所述第一傳送帶(I)和第二傳送帶(4)之間設(shè)有空隙(9 )，空隙(9 )的寬度小于輪轂(7)的直徑，所述第一傳送帶(I)和第二傳送帶(4)之間的空隙(9)的下方設(shè)有第二圖像采集裝置(5)以及距離測量儀(6)，所述第一圖像采集裝置(3)、第二圖像采集裝置(5 )以及距離測量儀(6 )均與控制模塊(8 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂自動識別裝置，其特征在于:所述輪轂識別裝置還包括輪轂定位裝置(2)，所述輪轂定位裝置(2)設(shè)在傳送帶上的第一圖像采集裝置(3)的前方，所述輪轂定位裝置(2)包括紅外傳感器(2.2)、雙向推桿以(2.3)及推桿驅(qū)動裝置，所述紅外傳感器(2.2)設(shè)在雙向推桿(2.3)前方，所述雙向推桿(2.3)的內(nèi)側(cè)推面上設(shè)有測力傳感器(2.1)，所述測力傳感器(2.1)以及紅外傳感器(2.2)與推桿驅(qū)動裝置連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂自動識別裝置，其特征在于:所述第一圖像采集裝置(3)和第二圖像采集裝置(5)均為工業(yè)相機(jī)，所述第一圖像采集裝置(3)還包括光源，所述第二圖像采集裝置(5 )還包括光源。
4.一種輪轂自動識別方法，其特征在于:它包括以下步驟: (1)控制模塊的數(shù)據(jù)庫中存儲有各種型號的輪轂參數(shù)，包括輪轂的外尺寸、輪輻寬度占空比、條輻數(shù)、輪轂的灰度圖像匹配參數(shù)、輪轂的二值化圖像匹配參數(shù)、中心孔的尺寸參數(shù)、輪轂裝配面的灰度圖像匹配參數(shù)、輪轂裝配面的二值化圖像匹配參數(shù)以及輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距參數(shù)； (2)通過第一圖像采集裝置采集輪轂俯視圖像，并通過圖像分割法分離出輪轂的二值化圖像； (3)從輪轂俯視圖像中提取輪轂的外尺寸、輪輻寬度占空比、條輻數(shù)，并通過灰度模板匹配算法和二值化模板匹配算法分別計算出輪轂的灰度圖像匹配參數(shù)和輪轂的二值化圖像匹配參數(shù)； (4)通過第二圖像采集裝置獲取長條形的輪轂仰視圖像； (5)進(jìn)行圖像拼接，拼接出完整的輪轂仰視圖像； (6)從輪轂仰視圖像中提取輪轂的中心孔的尺寸參數(shù)； (7)從輪轂仰視圖像中分割出輪轂裝配面的圖像，再通過通過灰度模板匹配算法和二值化模板匹配算法分別計算出輪轂裝配面的灰度圖像匹配參數(shù)、輪轂裝配面的二值化圖像匹配參數(shù)； (8)采用非接觸距離測量儀測量輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距參數(shù)； (9)將上述獲取的輪轂的外尺寸、輪輻寬度占空比、條輻數(shù)、輪轂的灰度圖像匹配參數(shù)、輪轂的二值化圖像匹配參數(shù)、中心孔的尺寸參數(shù)、輪轂裝配面的灰度圖像匹配參數(shù)、輪轂裝配面的二值化圖像匹配參數(shù)以及輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距參數(shù)與數(shù)據(jù)庫中存儲的各型號的輪轂參數(shù)做比較，識別出輪轂型號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種即可以識別輪轂中心孔以及輪轂裝配面，又可以識別輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距參數(shù)，識別準(zhǔn)確度高的輪轂自動識別裝置及方法。采用這種方法和裝置，全面覆蓋了輪轂的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，因此采用這種方法，即使不同型號(輪轂裝配面到輪轂底部外周平面的偏距不同)輪轂的上方外形相同，本系統(tǒng)也能區(qū)分出型號，識別準(zhǔn)確度高。
文檔編號G01B11/24GK103090790SQ20121056257
公開日2013年5月8日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者胡超, 崔家林, 裘君, 陳建可, 張薇, 張慧偉, 張祖清, 張志豪 申請人:寧波賽恩斯智能科技有限公司