一种轮毂自动分拣系统及其分拣方法.pdf

(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CN106179992A(43)申请公布日2016.12.07(21)申请号201610750759.0(22)申请日2016.08.26(71)申请人保定市立中车轮制造有限公司地址071000河北省保定市北市区七一东路948号(72)发明人张铁山马伟康史塞赵贺邢宇飞张攀信海源(74)专利代理机构北京国坤专利代理事务所(普通合伙)11491代理人姜彦(51)Int.Cl.B07C5/34(2006.01)B07C5/02(2006.01)B07C5/36(2006.01)B07C5/38(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种轮毂自动分拣系统及其分拣方法(57)摘要本发明公开了一种轮毂自动分拣系统，包括传输轨道，传输轨道上设置有视觉识别机构，传输轨道还连接有三个分流轨道，传输轨道与分流轨道的连接处设置有推送机构。本发明还公开了一种轮毂自动分拣系统的分拣方法。本发明能够改进现有技术的不足，实现了轮毂的快速自动分拣。CN106179992ACN106179992A权利要求书1/2页1.一种轮毂自动分拣系统，其特征在于：包括传输轨道(1)，传输轨道(1)上设置有视觉识别机构(2)，传输轨道(1)还连接有三个分流轨道(3)，传输轨道(1)与分流轨道(3)的连接处设置有推送机构(4)；视觉识别机构(2)包括图像采集室(6)，图像采集室(6)的顶部安装有CCD镜头(5)，图像采集室(6)的底部设置有若干个定位标记点(7)，CCD镜头(5)的外侧设置有至少两组环形排布的补光灯(8)，图像采集室(6)内设置有控制器(9)，控制器(9)与CCD镜头(5)、补光灯(8)和推送机构(4)通讯连接；推送机构(4)包括与传输轨道(1)的传输方向相互垂直的挡板(10)和与分流轨道(3)传输方向相互垂直的推板(11)，挡板(10)底部设置有垂直运动的第一气缸(12)，推板(11)的外侧面设置有水平运动的第二气缸(13)。2.一种权利要求1所述的轮毂自动分拣系统的分拣方法，其特征在于包括以下步骤：A、传输轨道(1)将待测轮毂传送至图像采集室(6)内；B、CCD镜头对图像采集室(6)内的轮毂进行拍照，然后将获得的图像传送至控制器(9)，控制器(9)根据获取的图像特征对轮毂进行识别；C、传输轨道(1)将经过识别的轮毂传送出图像采集室(6)，根据控制器(9)的判断结果，轮毂通过推送机构(4)推入分流轨道(3)，通过分流轨道(3)进行分流传送。3.根据权利要求2所述的轮毂自动分拣系统的分拣方法，其特征在于：步骤B中，对轮毂进行识别包括以下步骤，B1、对进入图像采集室(6)内的轮毂进行定位；B2、使用不同组的补光灯(8)对轮毂进行照射，CCD镜头对不同补光灯下的轮毂进行拍照；B3、CCD镜头将获取的图像传输至控制器(9)，控制器(9)使用定位标记点(7)在图像中的位置作为参考，获取不同图像中特定位置的特征区域；B4、在每个特征区域内获取数量相同的特征点，将每个特征点的特征数据制成一个特征向量，将统一特征区域内的特征向量制成一个特征矩阵；B5、将不同图像中同一特征区域的特征矩阵进行对比分析，得到这一特征区域的代表特征矩阵；B6、使用代表特征矩阵与控制器中存储的参照矩阵进行对比，判断图像中轮毂的类别。4.根据权利要求3所述的轮毂自动分拣系统的分拣方法，其特征在于：步骤B2中，至少使用三种补光灯灯光组合。5.根据权利要求3所述的轮毂自动分拣系统的分拣方法，其特征在于：步骤B4中，特征向量包括特征点的三维坐标、RGB值、对比度、亮度以及特征点周围像素的RGB值变化率。6.根据权利要求5所述的轮毂自动分拣系统的分拣方法，其特征在于：步骤B5中，将特征矩阵相加，然后通过第一对角矩阵进行比例变换，得到中间矩阵，使用中间矩阵的特征值组成第二对角矩阵，然后用第二对角矩阵对与中间矩阵相似度最高的特征矩阵进行变换，得到代表特征矩阵。7.根据权利要求6所述的轮毂自动分拣系统的分拣方法，其特征在于：步骤B6中，首先使用代表特征矩阵的特征向量与参照矩阵的特征向量进行对比，将包含与代表特征矩阵特征向量线性不相关的特征向量的参照矩阵进行排除；然后，在代表特征矩阵中随机提取一2CN106179992A权利要求书2/2页个区域的元素组成新的特征对比矩阵，保证特征对比矩阵的秩大于代表特征矩阵的秩的二分之一，在参照矩阵的相同位置提取参照对比矩阵，求取两个对比矩阵的2-范数，得到两个2-范数的差值，重复上述过程，得到若干组2-范数的差值，若求得的2-范数的差值的平均值小于阈值，则此参照矩阵对应的轮毂类别为待识别的轮毂的类别；否则，更换参照矩阵进行继续对比。8.根据权利要求7所述的轮毂自动分拣系统的分拣方法，