CN111055021A - 一种激光打标软件的视觉定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光打标软件的视觉定位方法，包括以下步骤：步骤1、将产品任意放置到打标台工作范围，相机拍照获取产品图片，软件加载模板参数；步骤2、依据模板参数对产品图片进行预处理得到预处理图片；步骤3、遍历图片，通过模板参数找到和模板相同的区域坐标，即为产品中心；步骤4、再使用模板图片，对该区域进行特征点、灰度匹配、轮廓拟合，得到角度，视觉处理完毕。本发明不需要依据产品制作不同夹具，无需红光预览。提前编辑好产品图像模板参数，后续任意摆放，视觉***自动查找目标位置和方向，自动纠偏，精准打标。

Description

一种激光打标软件的视觉定位方法

技术领域：

本发明涉及激光打标技术领域，尤其涉及一种激光打标软件的视觉定位方法。

背景技术：

激光打标技术是激光加工最大的应用领域之一。激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行局部照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。激光打标可以打出各种文字、符号和图案等，字符大小可以从毫米到微米量级，这对产品的防伪有特殊的意义。

在传统激光打标技术中，用户制作行列标准的夹具，将夹具固定到打标机固定位置。依据夹具行列宽度，在软件上编程。使用红光预览，确定位置是否正确。如果不正确则需要，逐步调试夹具位置或者移动软件中打标位置，直到合适。但需要依据不同产品制作行列夹具，且调试位置、角度比较繁琐。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种激光打标软件的视觉定位方法，以解决现有技术的不足。

本发明由如下技术方案实施：一种激光打标软件的视觉定位方法，包括以下步骤：

步骤1、将产品任意放置到打标台工作范围，相机拍照获取产品图片，软件加载模板参数；

步骤2、依据模板参数对产品图片进行预处理得到预处理图片；

步骤3、遍历图片，通过模板参数找到和模板相同的区域坐标，即为产品中心；

步骤4、再使用模板图片，对该区域进行特征点、灰度匹配、轮廓拟合，得到角度，视觉处理完毕。

进一步地，还包括：依据产品中心位置，将编程好的打标轨迹的坐标点集平移到机器视觉找到的产品中心位置。

进一步地，所述将编程好的打标轨迹的坐标点集平移到机器视觉找到的产品中心位置，平移公式为：

X＝X’+XOffset，其中XOffset是：产品中心X坐标减去模板中心X坐标；

Y＝Y’+YOffset，其中YOffset是：产品中心Y坐标减去模板中心Y坐标。

进一步地，还包括：平移后的轨迹，以X、Y为中心旋转图像处理得到的角度，完成了轨迹的更新，即可打标。

进一步地，所述模板参数包括但不限于匹配容差、过滤方式、角度。

进一步地，所述对产品图片进行预处理具体为：

1、灰度化，逐个读取图片像素依据公式:(Gray(i,j)＝[R(i,j)+G(i,j)+B(i,j)]/3，计算出新的像素值，从而将3通道彩色转换为灰阶图片；

2、二值化，灰阶图片的像素由0-255共256个梯度来表示图像的明暗变化，其中0为全黑255为全白，二值化即是依据阈值将图片所有像素转换为只有0或者255的形式；

3、反色，即将图像像素作黑白转换，算法为：A＝255-B，其中，B为当前像素值，A为反色后的像素值；

4、平滑，将图像降噪，尖锐的地方平滑，包括但不限于高斯、中值、均值、双边滤波数学算法；

5、轮廓化，使用CANNY算法，找出图像中最强变化的位置，即为边缘轮廓。

本发明的优点：

本发明不需要依据产品制作不同夹具，无需红光预览。提前编辑好产品图像模板参数，后续任意摆放，视觉***自动查找目标位置和方向，自动纠偏，精准打标。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的方法流程图。

具体实施方式：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种激光打标软件的视觉定位方法，包括以下步骤：

步骤1、将产品任意放置到打标台工作范围，相机拍照获取产品图片，软件加载模板参数；

步骤2、依据模板参数对产品图片进行预处理得到预处理图片；

步骤3、遍历图片，通过模板参数找到和模板相同的区域坐标，即为产品中心；

步骤4、再使用模板图片，对该区域进行特征点、灰度匹配、轮廓拟合，得到角度，视觉处理完毕。

本实施例中，还包括：依据产品中心位置，将编程好的打标轨迹的坐标点集平移到机器视觉找到的产品中心位置。

本实施例中，所述将编程好的打标轨迹的坐标点集平移到机器视觉找到的产品中心位置，平移公式为：

X＝X’+XOffset，其中XOffset是：产品中心X坐标减去模板中心X坐标；

Y＝Y’+YOffset，其中YOffset是：产品中心Y坐标减去模板中心Y坐标。

本实施例中，还包括：平移后的轨迹，以X、Y为中心旋转图像处理得到的角度，完成了轨迹的更新，即可打标。

本实施例中，所述模板参数包括但不限于所述模板参数包括但不限于匹配容差、过滤方式、角度。具体为：

1匹配容差。即相似度偏差(0到1)。取值0代表完全相同，1代表完全不同。

2过滤方式。通过面积、颜色等等方式过滤掉无用目标、提升匹配效率。

3角度。即产品可能出现的角度范围。(由于产品是任意摆放，所以为提升匹配速度，用户可依据实际情况，输入角度范围，从而使搜索运算减小计算量。)

4其他参数。包括模板的轮廓点集、特征点集、模板图片。

本实施例中，所述对产品图片进行预处理具体为：

1、灰度化，逐个读取图片像素依据公式:(Gray(i,j)＝[R(i,j)+G(i,j)+B(i,j)]/3，计算出新的像素值，从而将3通道彩色转换为灰阶图片；

2、二值化，灰阶图片的像素由0-255共256个梯度来表示图像的明暗变化，其中0为全黑255为全白，二值化即是依据阈值将图片所有像素转换为只有0或者255的形式；

3、反色，即将图像像素作黑白转换，算法为：A＝255-B，其中，B为当前像素值，A为反色后的像素值；

4、平滑，将图像降噪，尖锐的地方平滑，包括但不限于高斯、中值、均值、双边滤波数学算法；

5、轮廓化，使用CANNY算法，找出图像中最强变化的位置，即为边缘轮廓。

本发明不需要依据产品制作不同夹具，无需红光预览。提前编辑好产品图像模板参数，后续任意摆放，视觉***自动查找目标位置和方向，自动纠偏，精准打标。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种激光打标软件的视觉定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将产品任意放置到打标台工作范围，相机拍照获取产品图片，软件加载模板参数；

步骤2、依据模板参数对产品图片进行预处理得到预处理图片；

步骤3、遍历图片，通过模板参数找到和模板相同的区域坐标，即为产品中心；

步骤4、再使用模板图片，对该区域进行特征点、灰度匹配、轮廓拟合，得到角度，视觉处理完毕。

2.根据权利要求1所述的一种激光打标软件的视觉定位方法，其特征在于，还包括：依据产品中心位置，将编程好的打标轨迹的坐标点集平移到机器视觉找到的产品中心位置。

3.根据权利要求2所述的一种激光打标软件的视觉定位方法，其特征在于，所述将编程好的打标轨迹的坐标点集平移到机器视觉找到的产品中心位置，平移公式为：

X＝X’+XOffset，其中XOffset是：产品中心X坐标减去模板中心X坐标；

Y＝Y’+YOffset，其中YOffset是：产品中心Y坐标减去模板中心Y坐标。

4.根据权利要求1所述的一种激光打标软件的视觉定位方法，其特征在于，还包括：平移后的轨迹，以X、Y为中心旋转图像处理得到的角度，完成了轨迹的更新，即可打标。

5.根据权利要求1所述的一种激光打标软件的视觉定位方法，其特征在于，所述模板参数包括但不限于匹配容差、过滤方式、角度。

6.根据权利要求1所述的一种激光打标软件的视觉定位方法，其特征在于，所述对产品图片进行预处理具体为：

1、灰度化，逐个读取图片像素依据公式:(Gray(i,j)＝[R(i,j)+G(i,j)+B(i,j)]/3，计算出新的像素值，从而将3通道彩色转换为灰阶图片；

2、二值化，灰阶图片的像素由0-255共256个梯度来表示图像的明暗变化，其中0为全黑255为全白，二值化即是依据阈值将图片所有像素转换为只有0或者255的形式；

3、反色，即将图像像素作黑白转换，算法为：A＝255-B，其中，B为当前像素值，A为反色后的像素值；

4、平滑，将图像降噪，尖锐的地方平滑，包括但不限于高斯、中值、均值、双边滤波数学算法；

5、轮廓化，使用CANNY算法，找出图像中最强变化的位置，即为边缘轮廓。

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