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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113658259A(43)申请公布日2021.11.16(21)申请号202111000699.8(22)申请日2021.08.30(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区和平大道947号(72)发明人邓春华张诗文朱子奇刘静(74)专利代理机构常州市天龙专利事务所有限公司32105代理人于雅洁(51)Int.Cl.G06T7/73(2017.01)G06T7/66(2017.01)B21B39/00(2006.01)H04L29/06(2006.01)H04L29/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称基于视觉定位的冷轧厂轧辊的自动抓取方法(57)摘要本发明公开了一种基于视觉定位的冷轧厂轧辊的自动抓取方法,包含如下步骤:训练数据驱动赋权的目标检测模型;对轧辊的图片进行目标检测与三维定位;与PLC控制系统建立通信控制关系。本发明能够利用PLC控制系统实现自动对轧辊进行识别定位与抓取,解决了现有技术高度依赖人工,且抓取轨迹无法溯源的缺陷,有效的改善模型的检测识别精度,摆脱了现有技术中NMS的局限性,降低了时间成本与人工成本,提高了工作效率。CN113658259ACN113658259A权利要求书1/2页1.一种基于视觉定位的冷轧厂轧辊的自动抓取方法,其特征在于,包含如下步骤:训练数据驱动赋权的目标检测模型;对轧辊的图片进行目标检测与三维定位;与PLC控制系统建立通信控制关系。2.如权利要求1所述基于视觉定位的冷轧厂轧辊的自动抓取方法,其特征在于,所述训练数据驱动赋权的目标检测模型包含如下子步骤:采集若干张所述轧辊的照片,并对所述轧辊的照片的抓取区域进行扣取与标注;将经过标注的所述轧辊的抓取区域图片作为前景与图像识别数据集进行拼接;定义椭圆区域内的虚景框水平非极大值抑制方法;选取神经网络模型,训练出目标检测模型。3.如权利要求2所述基于视觉定位的冷轧厂轧辊的自动抓取方法,其特征在于,所述椭圆区域内的虚景框水平非极大值抑制方法的定义如下:其中Si表示第i个虚景框的置信度,bix表示经过常规NMS后保留的虚景框的X轴坐标,biy表示经过常规NMS后保留的虚景框的Y轴坐标,f表示所述椭圆区域函数。4.如权利要求3所述基于视觉定位的冷轧厂轧辊的自动抓取方法,其特征在于,所述椭圆区域函数f的定义如下:其中(x0,y0)表示基准检测框中心点的位置,(x,y)表示其他检测框中心点的位置,a、b用于表示椭圆区域大小,h、w分别表示目标框的像素高和宽。5.如权利要求2所述基于视觉定位的冷轧厂轧辊的自动抓取方法,其特征在于,所述神经网络模型包括但不限于YOLOv5l。6.如权利要求2所述基于视觉定位的冷轧厂轧辊的自动抓取方法,其特征在于,所述图像识别数据集为MSCOCO。7.如权利要求2所述基于视觉定位的冷轧厂轧辊的自动抓取方法,其特征在于,将所述轧辊的抓取区域图片与所述图像识别数据集进行拼接时,采取边界元素镜像填充的方式合成。8.如权利要求1所述基于视觉定位的冷轧厂轧辊的自动抓取方法,其特征在于,对所述轧辊的图片进行目标检测与三维定位包含如下子步骤:捕获所述轧辊的图片并获得轧辊的深度图;使用所述目标检测模型预测所述轧辊的像素二维坐标;2CN113658259A权利要求书2/2页结合所述轧辊的深度图与所述轧辊的像素二维坐标计算出所述轧辊的三维世界坐标。9.如权利要求1所述基于视觉定位的冷轧厂轧辊的自动抓取方法,其特征在于,与所述PLC控制系统建立通信控制关系包含如下子步骤:设计出足够传递信息的发送报文与应答报文;将PLC控制程序与抓取系统建立连接;PLC控制程序对抓取系统进行通信控制。10.如权利要求1所述基于视觉定位的冷轧厂轧辊的自动抓取方法,其特征在于,所述发送报文的长度为6字节,所述应答报文的长度为40字节。3CN113658259A说明书1/5页基于视觉定位的冷轧厂轧辊的自动抓取方法技术领域[0001]本发明涉及计算机视觉和自动化技术领域,特别涉及一种基于视觉定位的冷轧厂轧辊的自动抓取方法。背景技术[0002]传统的轧辊抓取方法主要依赖人工远程遥控装载机实现轧辊的抓取与放置,因轧辊的现场摆放位置不固定,且不同型号的轧辊尺寸相差较大,所以为了找到合适的抓取位置,需要操作员适用远程遥控设备反复移动装载机,防止装载机在夹取轧辊时损伤轧辊,此项工作需操作员熟练作业,轧辊的移动路线无法固定,移动过程无法追溯,存在安全隐患,且在作业过程中需要操作员反复调整装载机的位置,工作效率低,增加了人工成本与时间成本。[0003]发明内容[0004]根据本发明实施例,提供了一种基于视觉定位的冷轧厂轧辊的自动抓取方法,包含如下步骤:训练数