CN109250927B - 一种视觉识别玻璃合片叠差的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种视觉识别玻璃合片叠差的方法及装置，属于玻璃加工技术领域，该方法包括以下步骤：分别拍摄上合片玻璃的两个对角和下合片玻璃的两个对角；抓取特征值得到特征点的位置；计算上合片玻璃两个对角的特征点所连成的直线与下合片玻璃两个对角的特征点所连成的直线之间的夹角，得到角度偏差；判断对两片玻璃同一端的两个角的特征点在x方向和y方向上的值是否相同，计算得出位移偏差；通过对角度偏差和位移偏差的双向调节，保证了合片的精准性，还提供了使用上述方法的装置。使用本发明提供的视觉识别玻璃合片叠差的方法及装置，能够精确计算叠差保证合片的准确性，提升合片过程的精准性，节约了生产成本，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明属于玻璃加工技术领域，具体涉及一种视觉识别玻璃合片叠差的方法及装置。
背景技术
夹层玻璃是将两片或多片玻璃之间夹进一层PVB薄膜，PVB夹层玻璃由于具有安全、保温、控制噪音和隔离紫外线等多项功能，广泛应用于建筑、汽车等行业。在夹层玻璃的生产过程中，需要将两片玻璃合片，而在实际合片过程中由于测量误差会导致上下玻璃不能完全对齐，出现叠差，使得成品的品质降低，同时增加了后续的处理加工。因此准确的识别玻璃合片叠差，并对叠差进行及时地调整是夹层玻璃生产至关重要的一步。
传统测量叠差的方法是采用钢直尺量取两块玻璃轮廓的差值，或者使用卡尺测量两块玻璃的相应位置的轮廓差值。上述两种方法都存在测量误差较大的问题，钢尺使用时人为读数，存在较大的视觉误差；卡尺测量时难以保证所测量的部位完全一致同时容易出现测量时卡尺未平行于玻璃面的问题，也存在较大的误差。申请号为201810580477.X的中国专利公开了一种夹层玻璃叠差仪，叠差仪用于测量两片玻璃的外形轮廓尺寸差，可避开夹层玻璃中间夹胶的影响，便于使用，测量结果更精准。这种方法相较于传统的使用钢直尺和卡尺测量叠差的方法虽然精准性有所提高，但是测量过程与合片过程仍然是分开进行的，这无疑降低了合片的效率；而且由于测量仪的大小有限，只能对一定大小的玻璃进行叠差的测量，对于尺寸较大的玻璃不再适用。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用于不同尺寸玻璃的、通过视觉识别能够精确测量玻璃合片叠差的方法及装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种视觉识别玻璃合片叠差的方法，包括以下步骤：
步骤1：将上合片玻璃和下合片玻璃叠放；
拍摄上合片玻璃的第一个角和下合片玻璃上对应这个角的角，得到第一图像；
拍摄上合片玻璃的第二个角和下合片玻璃上对应这个角的角，得到第二图像；
步骤2：对第一图像和第二图像进行特征提取得到特征点；
上合片玻璃上的第一个角和第二个角的特征点连接形成第一直线；
下合片玻璃上的对应角的特征点连接形成第二直线；
步骤3：计算得到第一直线和第二直线的夹角a，判断夹角a是否超过第一阈值；
若是，旋转上合片玻璃的位置调整第一直线和第二直线的夹角a；
若否，执行步骤4；
步骤4：计算上合片玻璃的第一个角和下合片玻璃上对应这个角的角的特征点在x方向和y方向上的值，并判断是否相同；
计算上合片玻璃的第二个角和下合片玻璃上对应这个角的角的特征点在x方向和y方向上的值，并判断是否相同；
若是，结束合片；
若否，移动上合片玻璃的位置调整上合片玻璃的第一个角和第二个角的特征点在x方向和y方向上的值。
本发明的有益效果在于：本发明提供的视觉识别玻璃合片叠差的方法，可在合片过程中使用，该方法同时选取两片玻璃的两个角进行拍摄，并抓取特征值的到特征点的位置，同一块玻璃的两个对角的特征点构成一条线，通过将两块玻璃的两条直线的夹角计算出两块玻璃的角度偏差；然后再判断对两片玻璃同一端的两个角的特征点在x方向和y方向上的值是否相同，计算得出位移偏差；通过对角度偏差和位移偏差的双向调节，保证了合片的精准性。同时直线越长，误差越小，使得该方法适用于各种尺寸的玻璃合片。该方法不但能够精确计算叠差保证合片的准确性，同时可与合片过程结合进行，大大提升了合片过程的精准性。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
本发明最关键的构思在于：采用双位置抓取特征，并同时对角度偏差和位移偏差进行比较与调整，来对两片玻璃之间的叠差进行计算补偿。
本发明提供一种视觉识别玻璃合片叠差的方法，包括以下步骤：
步骤1：将上合片玻璃和下合片玻璃叠放；
拍摄上合片玻璃的第一个角和下合片玻璃上对应这个角的角，得到第一图像；
拍摄上合片玻璃的第二个角和下合片玻璃上对应这个角的角，得到第二图像；
步骤2：对第一图像和第二图像进行特征提取得到特征点；
上合片玻璃上的第一个角和第二个角的特征点连接形成第一直线；
下合片玻璃上的对应角的特征点连接形成第二直线；
步骤3：计算得到第一直线和第二直线的夹角a，判断夹角a是否超过第一阈值；
若是，旋转上合片玻璃的位置调整第一直线和第二直线的夹角a；
若否，执行步骤4；
步骤4：计算上合片玻璃的第一个角和下合片玻璃上对应这个角的角的特征点在x方向和y方向上的值，并判断是否相同；
计算上合片玻璃的第二个角和下合片玻璃上对应这个角的角的特征点在x方向和y方向上的值，并判断是否相同；
若是，结束合片；
若否，移动上合片玻璃的位置调整上合片玻璃的第一个角和第二个角的特征点在x方向和y方向上的值。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的视觉识别玻璃合片叠差的方法，可在合片过程中使用，该方法同时选取两片玻璃的两个角进行拍摄，并抓取特征值的到特征点的位置，同一块玻璃的两个对角的特征点构成一条线，通过将两块玻璃的两条直线的夹角计算出两块玻璃的角度偏差；然后再判断对两片玻璃同一端的两个角的特征点在x方向和y方向上的值是否相同，计算得出位移偏差；通过对角度偏差和位移偏差的双向调节，保证了合片的精准性。同时直线越长，误差越小，使得该方法适用于较大尺寸的玻璃合片。该方法不但能够精确计算叠差保证合片的准确性，同时可与合片过程结合进行，大大提升了合片过程的精准性。
进一步的，所述步骤3和所述步骤4之间还包括：上合片玻璃的第一个角和下合片玻璃上对应这个角的角的特征点连接形成第三直线；
上合片玻璃的第二个角和下合片玻璃上对应这个角的角的特征点连接形成第四直线；
计算得到第三直线和第四直线的夹角b，判断夹角b是否超过第二阈值；
若是，移动上合片玻璃的位置调整第三直线和第四直线的夹角b；
若否，执行步骤4。
从上描述可知，通过载步骤3和步骤4之间增加上述步骤，能够弥补步骤2中旋转上合片玻璃的位置后存在的极小的偏差，可以进一步的提高合片的精准度。
进一步的，视觉识别玻璃合片叠差的方法，应用于视觉识别玻璃合片叠差的装置；
所述装置包括第一摄像头、第二摄像头、计算机、传输工位和机器人；所述第一摄像头和第二摄像头分别设置于传输工位上方，所述第一摄像头、第二摄像头、机器人分别与计算机连接；
所述方法具体为：
步骤1：所述上合片玻璃由机器人吸取，所述下合片装置由传输工位吸取保持不动；所述上合片玻璃位于下合片玻璃上方；
所述第一摄像头拍摄拍摄上合片玻璃的第一个角，即角一和下合片玻璃上对应这个角的角，即角二，所述角一位于角二的上方，得到第一图像；
所述第二摄像头拍摄上合片玻璃的第二个角，即角三和下合片玻璃上对应这个角的角，即角四，所述角三位于角四的上方，得到第二图像；
步骤2：对第一图像和第二图像进行特征提取得到特征点；
上合片玻璃上的角一和角三的特征点连接形成第一直线；
下合片玻璃上的角二和角四的特征点连接形成第二直线；
步骤3：计算得到第一直线和第二直线的夹角a，判断夹角a是否超过第一阈值；
若是，计算机控制机器人旋转上合片玻璃的位置，调整第一直线和第二直线的夹角a；
若否，执行步骤4；
步骤4：计算上合片玻璃的角一和下合片玻璃的角二的特征点在x方向和y方向上的值，并判断是否相同；
计算上合片玻璃的角三和下合片玻璃的角四的特征点在x方向和y方向上的值，并判断是否相同；
若是，计算机控制机器人将上合片玻璃放在下片玻璃上，结束合片；
若否，移动上合片玻璃的位置调整上合片玻璃的角一和角二的特征点在x方向和y方向上的值。
从上描述可知，该装置结构简单，通过设置两个摄像头进行两个位置的特征抓取，并同时对角度偏差和位移偏差进行比较，来对两片玻璃之间的叠差进行计算补偿，方便对现有的合片生产装置进行直接改进和应用，无需再购入新的设备，大大降低了生产成品，提升了生产的效率与产品质量。
进一步的，上述视觉识别玻璃合片叠差的方法，所述步骤3和所述步骤4之间还包括：上合片玻璃的角一和下合片玻璃的角二的特征点连接形成第三直线；
上合片玻璃的角三和下合片玻璃的角四的特征点连接形成第四直线；
计算得到第三直线和第四直线的夹角b，判断夹角b是否超过第二阈值；
若是，计算机控制机器人移动上合片玻璃的位置，调整第三直线和第四直线的夹角b；
若否，执行步骤4
进一步的，所述第一阈值为：0.01°。
进一步的，所述第二阈值为：0.01°。
从上描述可知，所述第一阈值为：0.01°，所述第二阈值为：0.01°，能够保证合片过程的精准性，合片后的玻璃无需进行二次加工，能够直接用于后续加工生产。
本发明的实施例一为：
一种视觉识别玻璃合片叠差的方法，包括以下步骤：
步骤1：将上合片玻璃和下合片玻璃叠放；
拍摄上合片玻璃的第一个角和下合片玻璃上对应这个角的角，得到第一图像；
拍摄上合片玻璃的第二个角和下合片玻璃上对应这个角的角，得到第二图像；
所述第一个角与第二个角为对角；
步骤2：对第一图像和第二图像进行特征提取得到特征点；
上合片玻璃上的第一个角和第二个角的特征点连接形成第一直线；
下合片玻璃上的对应角的特征点连接形成第二直线；
步骤3：计算得到第一直线和第二直线的夹角a，判断夹角a是否超过0.01°；
若是，旋转上合片玻璃的位置调整第一直线和第二直线的夹角；
若否，执行步骤4；
步骤4：
上合片玻璃的第一个角和下合片玻璃上对应这个角的角的特征点连接形成第三直线；
上合片玻璃的第二个角和下合片玻璃上对应这个角的角的特征点连接形成第四直线；
计算得到第三直线和第四直线的夹角b，判断夹角b是否超过0.01°；
若是，移动上合片玻璃的位置调整第三直线和第四直线的夹角；
若否，执行步骤5；
步骤5：
计算上合片玻璃的第一个角和下合片玻璃上对应这个角的角的特征点在x方向和y方向上的值并判断是否相同；
计算上合片玻璃的第二个角和下合片玻璃上对应这个角的角的特征点在x方向和y方向上的值并判断是否相同；
若是，结束合片；
若否，移动上合片玻璃的位置调整上合片玻璃的第一个角的特征点和第二个角的特征点在x方向和y方向上的值。
本发明的实施例二为：
一种视觉识别玻璃合片叠差的方法，应用于视觉识别玻璃合片叠差的装置；
所述装置包括第一摄像头、第二摄像头、计算机、传输工位和机器人；所述第一摄像头和第二摄像头分别设置于传输工位上方，所述第一摄像头、第二摄像头、机器人分别与计算机连接；
所述方法具体为：
步骤1：将上合片玻璃和下合片玻璃叠放；所述上合片玻璃由机器人吸取，所述下合片装置由传输工位吸取保持不动；所述上合片玻璃位于下合片玻璃上方；
所述第一摄像头拍摄拍摄上合片玻璃的第一个角，即角一和下合片玻璃上对应这个角的角，即角二，所述角一位于角二的上方，得到第一图像；
所述第二摄像头拍摄上合片玻璃的第二个角，即角三和下合片玻璃上对应这个角的角，即角四，所述角三位于角四的上方，得到第二图像；
所述角一和角三为对角，所述角二和角四为对角；
步骤2：对第一图像和第二图像进行特征提取得到特征点；
上合片玻璃上的角一和角三的特征点连接形成第一直线；
下合片玻璃上的角二和角四的特征点连接形成第二直线；
步骤3：计算得到第一直线和第二直线的夹角，判断角度偏差是否超过0.01°；
若是，计算机控制机器人旋转上合片玻璃的位置，调整第一直线和第二直线的夹角；
若否，执行步骤4；
步骤4：
上合片玻璃的角一和下合片玻璃的角二的特征点连接形成第三直线；
上合片玻璃的角三和下合片玻璃的角四的特征点连接形成第四直线；
计算得到第三直线和第四直线的夹角，判断位移偏差是否超过0.01°；
若是，计算机控制机器人移动上合片玻璃的位置，调整第三直线和第四直线的夹角；
若否，执行步骤5；
步骤5：计算上合片玻璃的角一和下合片玻璃的角二的特征点在x方向和y方向上的值，并判断是否相同；
计算上合片玻璃的角三和下合片玻璃的角四的特征点在x方向和y方向上的值，并判断是否相同；
若是，计算机控制机器人将上合片玻璃放在下片玻璃上，结束合片；
若否，移动上合片玻璃的位置调整上合片玻璃的角一和角二的特征点在x方向和y方向上的值
综上所述，本发明提供的一种视觉识别玻璃合片叠差的方法，可在合片过程中使用，该方法同时选取两片玻璃的两个角进行拍摄，并抓取特征值的到特征点的位置，同一块玻璃的两个对角的特征点构成一条线，通过将两块玻璃的两条直线的夹角计算出两块玻璃的角度偏差；然后再判断对两片玻璃同一端的两个角的特征点在x方向和y方向上的值是否相同，计算得出位移偏差；通过对角度偏差和位移偏差的双向调节，保证了合片的精准性。同时直线越长，误差越小，使得该方法适用于较大尺寸的玻璃合片。该方法不但能够精确计算叠差保证合片的准确性，同时可与合片过程结合进行，大大提升了合片过程的精准性。本发明提供的使用上述视觉识别玻璃合片叠差的方法的装置，结构简单，可直接设置于传统的合片装置上，无需购买新的装置，大大节约了生产成本，提高了生产效率。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种视觉识别玻璃合片叠差的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将上合片玻璃和下合片玻璃叠放；
拍摄上合片玻璃的第一个角和下合片玻璃上对应这个角的角，得到第一图像；
拍摄上合片玻璃的第二个角和下合片玻璃上对应这个角的角，得到第二图像；
步骤2：对第一图像和第二图像进行特征提取得到特征点；
上合片玻璃上的第一个角和第二个角的特征点连接形成第一直线；
下合片玻璃上的对应角的特征点连接形成第二直线；
步骤3：计算得到第一直线和第二直线的夹角a，判断夹角a是否超过第一阈值；
若是，旋转上合片玻璃的位置调整第一直线和第二直线的夹角a；
若否，执行步骤4；
步骤4：计算上合片玻璃的第一个角和下合片玻璃上对应这个角的角的特征点在x方向和y方向上的值，并判断是否相同；
计算上合片玻璃的第二个角和下合片玻璃上对应这个角的角的特征点在x方向和y方向上的值，并判断是否相同；
若是，结束合片；
若否，移动上合片玻璃的位置调整上合片玻璃的第一个角和第二个角的特征点在x方向和y方向上的值；
所述步骤3和所述步骤4之间还包括：上合片玻璃的第一个角和下合片玻璃上对应这个角的角的特征点连接形成第三直线；
上合片玻璃的第二个角和下合片玻璃上对应这个角的角的特征点连接形成第四直线；
计算得到第三直线和第四直线的夹角b，判断夹角b是否超过第二阈值；
若是，移动上合片玻璃的位置调整第三直线和第四直线的夹角b；
若否，执行步骤4。
2.根据权利要求1所述的视觉识别玻璃合片叠差的方法，其特征在于，应用于视觉识别玻璃合片叠差的装置；
所述装置包括第一摄像头、第二摄像头、计算机、传输工位和机器人；所述第一摄像头和第二摄像头分别设置于传输工位上方，所述第一摄像头、第二摄像头、机器人分别与计算机连接；
所述方法具体为：
步骤1：所述上合片玻璃由机器人吸取，所述下合片玻璃由传输工位吸取保持不动；所述上合片玻璃位于下合片玻璃上方；
所述第一摄像头拍摄拍摄上合片玻璃的第一个角，即角一和下合片玻璃上对应这个角的角，即角二，所述角一位于角二的上方，得到第一图像；
所述第二摄像头拍摄上合片玻璃的第二个角，即角三和下合片玻璃上对应这个角的角，即角四，所述角三位于角四的上方，得到第二图像；
步骤2：对第一图像和第二图像进行特征提取得到特征点；
上合片玻璃上的角一和角三的特征点连接形成第一直线；
下合片玻璃上的角二和角四的特征点连接形成第二直线；
步骤3：计算得到第一直线和第二直线的夹角a，判断夹角a是否超过第一阈值；
若是，计算机控制机器人旋转上合片玻璃的位置，调整第一直线和第二直线的夹角a；
若否，执行步骤4；
步骤4：计算上合片玻璃的角一和下合片玻璃的角二的特征点在x方向和y方向上的值，并判断是否相同；
计算上合片玻璃的角三和下合片玻璃的角四的特征点在x方向和y方向上的值，并判断是否相同；
若是，计算机控制机器人将上合片玻璃放在下合片玻璃上，结束合片；
若否，移动上合片玻璃的位置调整上合片玻璃的角一和角三的特征点在x方向和y方向上的值；
所述步骤3和所述步骤4之间还包括：上合片玻璃的角一和下合片玻璃的角二的特征点连接形成第三直线；
上合片玻璃的角三和下合片玻璃的角四的特征点连接形成第四直线；
计算得到第三直线和第四直线的夹角b，判断夹角b是否超过第二阈值；
若是，计算机控制机器人移动上合片玻璃的位置，调整第三直线和第四直线的夹角b；
若否，执行步骤4。
3.根据权利要求1或2所述的视觉识别玻璃合片叠差的方法，其特征在于，所述第二阈值为：0.01°。
4.根据权利要求1或2所述的视觉识别玻璃合片叠差的方法，其特征在于，所述第一阈值为：0.01°。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 350301 Fujian Province Fuzhou City Honglu Street Qishan Village Fuyao Industrial Village Area I Standard Factory Building 3 First Floor Applicant after: Fujian Shigao Intelligent Technology Co., Ltd. Address before: 350000 Fujian Fuzhou City Fuqing Honglu Street Qishan Village Fuyao Industrial Village Area I Standard Factory Building 3 First Floor Applicant before: Fujian three front Intelligent Technology Co., Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |