CN117142156B - 基于自动定位的线缆码垛控制方法、装置、设备及介质 - Google Patents

基于自动定位的线缆码垛控制方法、装置、设备及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于自动定位的线缆码垛控制方法、装置、设备及介质，方法包括：接收目标码垛区域图像并提取得到图像关键信息，根据位置检测信息对图像关键信息进行三维解析得到三维解析信息，判断三维解析信息与当前码放数据队列是否相匹配，若相匹配则确定与码放规则对应的目标码放位置并发出对应控制指令至机械手，完成线缆码放操作后更新当前码放数据队列。上述的控制方法，能够基于采集得到的目标码垛区域图像提取得到图像关键信息并结合位置检测信息进行三维定位，从而准确识别已码垛线缆的具***置并确定后续线缆的目标码放位置，从而基于目标码放位置控制机械手对线缆进行准确码放，大幅提高了线缆码垛的精确性。

Description

基于自动定位的线缆码垛控制方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种基于自动定位的线缆码垛控制方法、装置、设备及介质。
背景技术
线缆生产加工过程中，需要将线缆绕圈形成中空圆饼状的单捆线缆，形成的单捆线缆可节省线缆放置空间，并方便对线缆进行码放及运输；如将单捆线缆层叠摆放于托板上，通过叉车叉起托板从而实现对大批量的线缆进行运输。现有技术方法中，需要对线缆进行精确摆放，才能确保线缆整齐排布放置于托板且不会滑落；现有生产过程中，通常通过操作人员对线缆进行摆放，然而操作人员的摆放速度较慢，且摆放过程中依然存在位置不精确而导致线缆倾倒或滑落的情况，影响了线缆码垛的效率。因此，现有技术方法中对单捆线缆进行码垛操作时存在码垛精确性不足的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于自动定位的线缆码垛控制方法、装置、设备及介质，旨在解决现有技术方法中对单捆线缆进行码垛操作时存在码垛精确性不足的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于自动定位的线缆码垛控制方法，该方法应用于码垛控制器中，所述码垛控制器同时与机械手及图像采集设备进行网络连接以实现数据信息的传输，其中，所述方法包括：
接收来自所述图像采集设备采集得到的目标码垛区域图像并进行关键信息提取，得到对应的图像关键信息；所述图像关键信息中包含已码垛线缆对应的线缆轮廓；
根据与所述目标码垛区域图像对应的位置检测信息对所述图像关键信息进行三维解析，以得到对应的三维解析信息；所述三维解析信息中包含已码垛线缆的三维空间坐标；
判断所述三维解析信息与预存的当前码放数据队列是否相匹配；所述当前码放数据队列为与所述目标码垛区域图像的码放位置对应的数据队列；
若相匹配，根据所述三维解析信息确定与预置的码放规则对应的目标码放位置；
根据所述目标码放位置发出对应控制指令至所述机械手，以使所述机械手根据所述目标码放位置完成线缆码放操作；
根据所述控制指令更新所述当前码放数据队列。
第二方面，本发明实施例还提供了一种基于自动定位的线缆码垛控制装置，其中，该装置配置于码垛控制器中，所述码垛控制器同时与机械手及图像采集设备进行网络连接以实现数据信息的传输，所述装置用于执行如上述第一方面所述的基于自动定位的线缆码垛控制方法，所述装置包括：
图像关键信息提取单元，用于接收来自所述图像采集设备采集得到的目标码垛区域图像并进行关键信息提取，得到对应的图像关键信息；所述图像关键信息中包含已码垛线缆对应的线缆轮廓；
三维解析信息获取单元，用于根据与所述目标码垛区域图像对应的位置检测信息对所述图像关键信息进行三维解析，以得到对应的三维解析信息；所述三维解析信息中包含已码垛线缆的三维空间坐标；
匹配判断单元，用于判断所述三维解析信息与预存的当前码放数据队列是否相匹配；所述当前码放数据队列为与所述目标码垛区域图像的码放位置对应的数据队列；
目标码放位置确定单元，用于若相匹配，根据所述三维解析信息确定与预置的码放规则对应的目标码放位置；
控制指令发送单元，用于根据所述目标码放位置发出对应控制指令至所述机械手，以使所述机械手根据所述目标码放位置完成线缆码放操作；
数据队列更新单元，用于根据所述控制指令更新所述当前码放数据队列。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，其中，所述设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面所述的基于自动定位的线缆码垛控制方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的基于自动定位的线缆码垛控制方法的步骤。
本发明实施例提供了一种基于自动定位的线缆码垛控制方法、装置、设备及介质，方法包括：接收目标码垛区域图像并提取得到图像关键信息，根据位置检测信息对图像关键信息进行三维解析得到三维解析信息，判断三维解析信息与当前码放数据队列是否相匹配，若相匹配则确定与码放规则对应的目标码放位置并发出对应控制指令至机械手，完成线缆码放操作后更新当前码放数据队列。上述的控制方法，能够基于采集得到的目标码垛区域图像提取得到图像关键信息并结合位置检测信息进行三维定位，从而准确识别已码垛线缆的具***置并确定后续线缆的目标码放位置，从而基于目标码放位置控制机械手对线缆进行准确码放，大幅提高了线缆码垛的精确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例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为本发明实施例提供的基于自动定位的线缆码垛控制方法的方法流程图；
图2为本发明实施例提供的基于自动定位的线缆码垛控制方法的应用场景示意图；
图3为本发明实施例提供的基于自动定位的线缆码垛控制装置的示意性框图；
图4为本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。
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做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。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/ 或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
请参阅图1及图2，如图所示，本发明申请的实施例提供了一种基于自动定位的线缆码垛控制方法，该方法应用于码垛控制器10中，该方法通过安装于码垛控制器10中的应用软件进行执行，所述码垛控制器10同时与机械手20及图像采集设备30进行网络连接以实现数据信息的传输，码垛控制器10即是用于执行基于自动定位的线缆码垛控制方法以实现对机械手20进行智能控制，并进行自动化码垛的控制器，码垛控制器10可以是具有MCU芯片的控制板，或者是台式电脑、笔记本电脑、手机等智能控制设备；机械手20的端部设置有抓手21，机械抓手20可对抓手21进行旋转及升降操作，抓手21伸入中空圆饼状的单捆线缆中央形成的通孔内并通过气压外扩产生外扩张力，以实现通过抓手21固定抓取单捆线缆32；图像采集设备30设置于机械抓手一侧，图像采集设备30在托板31的斜上方采集托板31对应的区域图像，图像采集设备30为具有距离检测功能的采集设备30（如通过发射红外线并接收从而实现距离检测），则图像采集设备30可获取由图像采集设备30至托板31上单捆线缆32之间的检测距离。机械手20的上游设置传送带（图中未示出），托板31位于机械手20的下游，已捆扎的线缆32由传送带输送至机械手20的上游一端，则机械手20抓取线缆32并在码垛控制器10的控制下将线缆32放置于托板31的相应区域上进行码放。如图1所示，该方法包括步骤S110~S160。
S110、接收来自所述图像采集设备采集得到的目标码垛区域图像并进行关键信息提取，得到对应的图像关键信息。
接收来自所述图像采集设备采集得到的目标码垛区域图像并进行关键信息提取，得到对应的图像关键信息；所述图像关键信息中包含已码垛线缆对应的线缆轮廓。码垛控制器可通过图像采集设备采集得到目标码垛区域图像，目标码垛区域图像也即是当前时刻采集得到的与目标码垛区域对应的静态图像。可从目标码垛区域图像中采集得到图像关键信息，由于需要对线缆进行码垛处理，因此本申请中进行关键信息提取得到的图像关键信息中主要包含已码垛线缆对应的线缆轮廓。
在具体实施例中，步骤S110之前还包括步骤：采集待码放线缆图像并提取与所述待码放线缆的线缆色彩信息；根据所述线缆色彩信息与多个码垛区域分别配置的颜色类型进行匹配，以确定所述多个码垛区域中与所述线缆色彩信息相匹配的一个码垛区域作为目标码垛区域；根据所述目标码垛区域的码放位置发出对应的图像采集指令至所述图像采集设备，以调整所述图像采集设备的采集方向与所述目标码垛区域的码放位置相对应。
实际应用过程中可配置多个托板，每一托板即对应一个码垛区域，为确定用于进行线缆码垛的目标码垛区域，在采集目标码垛区域对应的目标码垛区域图像之前，还可采集待码放线缆的图像，并从待码放线缆图像中提取对应的线缆色彩信息。在实际生产过程中，不同类型的线缆采用不同颜色的塑胶漆进行包覆，如线芯截面面积为1.5mm2的线缆采用黄色塑胶漆包覆，线芯截面面积为2.5mm2的线缆采用红色塑胶漆包覆，线芯截面面积为4mm2的线缆采用蓝色塑胶漆包覆。则可从待码放图像中提取线缆色彩信息，如提取待码放图像的中心区域的像素点，并获取中心区域的像素点的RGB像素值作为对应的线缆色彩信息。
每一码垛区域分别配置有一个颜色类型，可将线缆色彩信息与每一码垛区域的颜色类型进行匹配，每一颜色类型对应一个像素值区间，可判断线缆色彩信息是否位于各颜色类型的像素值区间内，若线缆色彩信息位于某一颜色类型的像素值区间内，则判定线缆色彩信息与该颜色类型对应的码垛区域相匹配，即可确定相匹配的该码垛区域为目标码垛区域。
确定目标码垛区域后，即可发出对应图像采集指令以调整图像采集设备的采集方向，也即使图像采集设备的采集方向与目标码垛区域的码放位置相对应，从而针对性地对目标码垛区域进行图像采集。
在具体实施例中，步骤S110包括子步骤：进行像素溶解提取得到与目标码垛区域图像对应的图像边缘轮廓；根据预置的轮廓筛选参数对所述图像边缘轮廓进行筛选，以获取所述图像边缘轮廓中满足所述轮廓筛选参数的轮廓作为所述图像关键信息。轮廓筛选参数包括轮廓弧度、轮廓延伸长度。
具体的，可对目标码垛区域图像进行像素溶解，具体的，可计算目标码垛区域图像中每一像素点的像素对比度，像素对比度也即是像素点与周围其它像素点之间的对比差异，像素点的像素对比度越大，则该像素点与周围其它像素点之间的差异也越大。具体的，像素对比度可采用如下公式（1）进行计算得到：
（1）；
其中，N为目标像素点***第一层像素点的数量，通常配置N=8；M为目标像素点***第二层像素点的数量，通常配置M=16，D为计算得到的一个目标像素点的像素对比度，X0为目标像素点的RGB像素值，Xj为目标像素点***第一层中某一像素点的RGB像素值，Xi为目标像素点***第二层中某一像素点的RGB像素值，e为自然对数底数。通过上述公式即可计算得到目标码垛区域图像每一像素点的像素对比度。
对各像素点的像素对比度进行排序，根据截取比例（如20%）从排序后的像素点中截取靠前的部分像素点予以保留，剩余像素点则以像素溶解方式从目标码垛区域图像内去除。则保留后的部分像素点即为像素对比度较大的像素点，保留的像素点即组成为图像边缘轮廓。
之后，再对图像边缘轮廓进行二值化处理，得到二值化图像边缘轮廓，并判断图像边缘轮廓中每一轮廓是否满足轮廓筛选参数，若轮廓满足轮廓筛选参数，即可确定该轮廓为单捆线缆外边缘对应的轮廓线，获取所有满足轮廓筛选参数的轮廓即可得到图像关键信息。其中，轮廓筛选参数包括轮廓弧度及轮廓延伸长度，轮廓弧度也即是对轮廓的弯曲程度（从轮廓的第一点作切线，测量轮廓上第二点至第一点的连线与切线之间的夹角，其中，第二点与第一点之间间隔预设的多个像素值）进行限定的参数，例如，可限定轮廓弧度为大于10°。轮廓延伸长度也即是单一轮廓线所覆盖的像素值，如可限定轮廓延伸长度中横向延伸长度不大于第一长度值、纵向延伸长度不大于第二长度值。则同时满足轮廓弧度及轮廓延伸长度两个参数的轮廓，才判定为满足轮廓筛选参数。
S120、根据与所述目标码垛区域图像对应的位置检测信息对所述图像关键信息进行三维解析，以得到对应的三维解析信息。
根据与所述目标码垛区域图像对应的位置检测信息对所述图像关键信息进行三维解析，以得到对应的三维解析信息；所述三维解析信息中包含已码垛线缆的三维空间坐标。还可对目标码垛区域图像进行距离检测，得到对应的位置检测信息，通过位置检测信息对图像关键信息进行三维解析，从而将位置检测信息及图像关键信息转换为三维解析信息，三维解析信息中包含已码垛线缆的三维空间坐标，通过三维空间坐标即可对已码垛线缆在托板上的位置进行三维定位。
在具体实施例中，步骤S120包括子步骤：对所述图像关键信息中线缆轮廓进行几何特征提取，得到各线缆轮廓对应的几何特征；根据几何特征中每一线缆轮廓的几何中心点从所述位置检测信息中获取各线缆轮廓对应的检测距离；将所述几何特征与所述检测距离进行组合，以得到每一所述线缆轮廓的基础三维数值；对基础三维数值进行三维空间坐标解析，得到每一线缆轮廓的三维空间坐标。
具体的，可从图像关键信息中包含的每一线缆轮廓中提取得到几何特征，由于线缆的外形轮廓均为椭圆或近似椭圆，每一线缆轮廓即对应一个单捆线缆，则可将每一线缆轮廓视为椭圆进行测量，从而测量得到每一线缆轮廓对应的等效椭圆长轴长度、等效椭圆短轴长度、长短轴比值（长轴长度与短轴长度之间的比值）、短轴偏角（短轴与图像垂直方向之间的夹角）、长轴偏角（长轴与图像水平方向之间的夹角）作为几何特征。
根据几何特征确定每一线缆轮廓的几何中心点，具体的，可获取等效椭圆长轴与等效椭圆短轴之间的交点作为几何中心点，并根据几何中心点从位置检测信息中获取对应线缆轮廓的检测距离，则此时得到的检测距离也即是图像采集设备与线缆轮廓的几何中心点之间的距离值。
将线缆轮廓的几何特征与检测距离进行组合，从而得到每一线缆轮廓的基础三维数据，其中，基础三维数据至少包括长短轴比值、短轴偏角、长轴偏角及线缆轮廓对应的检测距离；在其他实施例中，基础三维数据在上述内容基础上，还可包括等效椭圆长轴长度和/或等效椭圆短轴长度。
进一步的，可对每一基础三维数据进行三维空间坐标解析；进行解析后，即可将基础三维数据转换为对应的三维空间坐标（x，y，z）。
具体的，进行三维空间坐标解析的具体步骤包括：将各所述线缆轮廓的基础三维数值分别输入至预置的空间解析矩阵，以解析得到与各所述线缆轮廓对应的三维空间坐标。
具体的，可构建空间解析矩阵，如基础三维数据中包含四个维度的数值，则可对应构建空间解析矩阵为4×3大小的矩阵，则对应构建的构建空间解析矩阵中包含的矩阵参数数量为12个。若基础三维数据所包含的数值维度更多，则对应修改构建空间解析矩阵中矩阵参数的行数，以使矩阵参数的行数与基础三维数据所包含的数值维度相等。
为实现三维空间坐标解析，以空间解析矩阵为4×3大小的矩阵为例，可预先获取12个线缆的基础三维数据，以及每一线缆对应的已知坐标，将基础三维数据及已知坐标作为已知信息构建方程组以反向求解空间解析矩阵，从而求解确定空间解析矩阵中每一矩阵参数的具体参数值，确定具体参数值后，即可对该空解析矩阵进行使用。
将每一基础三维数据转换为对应的一个1×4矩阵，并将4×3矩阵与空间解析矩阵中包含的矩阵参数相乘，从而得到一个1×3矩阵，所得到的计算结果即对应三维空间坐标（x，y，z），x为水平横向坐标值，y为水平纵向坐标值，z为垂直方向坐标值。
S130、判断所述三维解析信息与预存的当前码放数据队列是否相匹配。
判断所述三维解析信息与预存的当前码放数据队列是否相匹配。其中，所述当前码放数据队列为与所述目标码垛区域图像的码放位置对应的数据队列。码垛控制器中预存有与每一目标码垛区域对应的数据队列，如目标码垛区域每一层可放置的线缆数量为10×10个，则对应的数据队列即为一个包含10×10×C个数据格的队列，C为线缆码放的层数。可获取与目标码垛区域图像的码放位置对应的一个数据队列作为当前码放数据队列。若实际环境中，某一位置码放有一个线缆，则将当前码放数据队列中与该线缆对应的数据格置为“1”，以标记相应数据格对应的位置放置有线缆；若某一位置未码放线缆，则将当前码放数据队列中对应的数据格置为“0”。可判断三维解析信息是否与当前码放数据队列相匹配，也即判断实际线缆码放位置是否与当前码放数据队列中的虚拟码放记忆信息相匹配。通过配置当前码放数据队列对三维解析信息进行匹配校验，可大幅提高线缆码放的精确度，提高线缆在托板上的码放质量。
在具体实施例中，步骤S130包括子步骤：根据预置的线缆层高及所述当前码放数据队列中各队列的线缆数量，确定各队列的线缆码放高度；判断各队列的线缆码放高度是否均与所述三维解析信息中对应线缆轮廓的三维空间坐标相匹配，从而判定所述三维解析信息与所述当前码放数据队列是否相匹配。
具体的，可根据预置的线缆层高及当前码放数据队列中各队列的线缆数量，确定各队列的线缆码放高度，每一队列也即对应一个位置中码放的一列线缆，线缆需要由下至上进行码放，则每一队列中的数据格也对应由下至上进行填充。可获取每一队列中已填充（数据格置为“1”）的数据格的数量作为各队列对应的线缆数量，每一单捆线缆的线缆层高基本不变，则可根据各队列对应的线缆数量确定每一队列对应的线缆码放高度。如某一队列由下至上码放有6组线缆，线缆层高为15cm（0.15米），则与该队列对应的线缆码放高度为6×0.15=0.9米。
由于三维解析信息中仅包括每一位置（每一列线缆）最上层的一个线缆的三维空间坐标，因此可判断各队列的线缆码放高度是否均与该队列对应位置的一个线缆三维空间坐标中的垂直方向坐标值相对应，如可判断队列的线缆码放高度与该队列对应线缆的垂直方向坐标值之间的差值是否小于0.02m，若小于，即判定该队列的线缆码放高度与对应线缆轮廓的三维空间坐标相匹配；若不小于，则判定队列的线缆码放高度与对应线缆轮廓的三维空间坐标不相匹配。
若上述判断结果中，每一队列的线缆码放高度均与对应线缆轮廓的三维空间坐标相匹配，则表明实际线缆码放位置与当前码放数据队列中的虚拟码放记忆信息完全一致，可继续执行后续步骤。若存在某一队列的线缆码放高度均与对应线缆轮廓的三维空间坐标不相匹配，则表明实际线缆码放位置与当前码放数据队列中的虚拟码放记忆信息存在差异，此时可发出报警提示信息以对操作人员进行提示。操作人员可手动修正当前码放数据队列中记录的信息，或选择自动修正当前码放数据队列中记录的信息（如根据三维解析信息对当前码放数据队列中记录的信息进行自动修正）。
S140、若相匹配，根据所述三维解析信息确定与预置的码放规则对应的目标码放位置。
若相匹配，根据所述三维解析信息确定与预置的码放规则对应的目标码放位置。若三维解析信息与当前码放数据队列相匹配，则可根据三维解析信息确定与预置的码放规则对应的目标码放位置。其中，码放规则可以是对线缆的码放顺序进行约束的规则信息，如码放规则可以是由左至右、由前至后进行逐层码放。则根据三维解析信息可确定每一码放位置的码放高度，确定码放高度较低且符合码放规则的一个码放位置进行优先码放，则确定的码放位置即为目标码放位置，目标码放位置中可记录该位置的三维坐标值。
在具体实施例中，步骤S140之前，还包括步骤：根据所述当前码放数据队列判断各队列是否均已完成码放；若所述当前码放数据队列中各队列均完成码放，发出对应的码放完成提示信息；若所述当前码放数据队列中各队列未均完成码放，执行所述根据所述三维解析信息确定与预置的码放规则对应的目标码放位置的步骤。
具体的，可判断当前码放数据队列中包含的各队列是否均完成码放，也即判断当前码放数据队列中各队列包含的数据格是否均填充为“1”，若均填充为“1”，则判定当前码放数据队列中各队列均完成码放，从而可发出码放完成提示信息，例如，码放完成提示信息可以是“左侧托板已完成码放”，操作人员此时可根据码放完成提示信息将完成码放的托板运走，并再次放入空托板重复码放操作。
若当前码放数据队列中各队列并未均完成码放，则表明至少存在一个队列包含填充为“0”的数据格，需要对未完成码放的队列进行线缆码放操作，此时可继续执行步骤S140。
S150、根据所述目标码放位置发出对应控制指令至所述机械手，以使所述机械手根据所述目标码放位置完成线缆码放操作。
根据所述目标码放位置发出对应控制指令至所述机械手，以使所述机械手根据所述目标码放位置完成线缆码放操作。根据目标码放位置发出对应控制指令至机械手，从而控制机械手抓取线缆并放置至目标码放位置，例如，可根据目标码放位置的三维坐标值生成包含各驱动关节对应的关节控制指令，将关节控制指令组合为控制指令并实现对机械手的控制，则机械手通过控制指令控制各关节的旋转力度及旋转角度，以实现将抓取的线缆放置于目标码放位置，从而完成线缆码放操作。
S160、根据所述控制指令更新所述当前码放数据队列。
根据所述控制指令更新所述当前码放数据队列。完成线缆码放操作后，可根据控制指令对当前码放数据队列进行更新，具体的，可获取控制指令对应三维坐标值，并根据三维坐标值确定当前码放数据队列中对应的一个数据格为目标数据格，将目标数据格填充的数值由“0”修改为“1”，从而完成对当前码放数据队列的一次更新。完成当前码放数据队列的更新后，可返回执行步骤S110，从而实现对线缆的连续码放操作。
上述实施例中所公开的基于自动定位的线缆码垛控制方法中，方法包括：接收目标码垛区域图像并提取得到图像关键信息，根据位置检测信息对图像关键信息进行三维解析得到三维解析信息，判断三维解析信息与当前码放数据队列是否相匹配，若相匹配则确定与码放规则对应的目标码放位置并发出对应控制指令至机械手，完成线缆码放操作后更新当前码放数据队列。上述的控制方法，能够基于采集得到的目标码垛区域图像提取得到图像关键信息并结合位置检测信息进行三维定位，从而准确识别已码垛线缆的具***置并确定后续线缆的目标码放位置，从而基于目标码放位置控制机械手对线缆进行准确码放，大幅提高了线缆码垛的精确性。
本发明实施例还提供一种基于自动定位的线缆码垛控制装置，该基于自动定位的线缆码垛控制装置可配置于码垛控制器中，该基于自动定位的线缆码垛控制装置用于执行前述的基于自动定位的线缆码垛控制方法的任一实施例。具体地，请参阅图3，图3为本发明实施例提供的基于自动定位的线缆码垛控制装置的示意性框图。
如图3所示，基于自动定位的线缆码垛控制装置100包括图像关键信息提取单元110、三维解析信息获取单元120、匹配判断单元130、目标码放位置确定单元140、控制指令发送单元150和数据队列更新单元160。
图像关键信息提取单元110，用于接收来自所述图像采集设备采集得到的目标码垛区域图像并进行关键信息提取，得到对应的图像关键信息；所述图像关键信息中包含已码垛线缆对应的线缆轮廓。
三维解析信息获取单元120，用于根据与所述目标码垛区域图像对应的位置检测信息对所述图像关键信息进行三维解析，以得到对应的三维解析信息；所述三维解析信息中包含已码垛线缆的三维空间坐标。
匹配判断单元130，用于判断所述三维解析信息与预存的当前码放数据队列是否相匹配；所述当前码放数据队列为与所述目标码垛区域图像的码放位置对应的数据队列。
目标码放位置确定单元140，用于若相匹配，根据所述三维解析信息确定与预置的码放规则对应的目标码放位置。
控制指令发送单元150，用于根据所述目标码放位置发出对应控制指令至所述机械手，以使所述机械手根据所述目标码放位置完成线缆码放操作。
数据队列更新单元160，用于根据所述控制指令更新所述当前码放数据队列。
在本发明实施例所提供的基于自动定位的线缆码垛控制装置应用上述基于自动定位的线缆码垛控制方法，接收目标码垛区域图像并提取得到图像关键信息，根据位置检测信息对图像关键信息进行三维解析得到三维解析信息，判断三维解析信息与当前码放数据队列是否相匹配，若相匹配则确定与码放规则对应的目标码放位置并发出对应控制指令至机械手，完成线缆码放操作后更新当前码放数据队列。上述的控制方法，能够基于采集得到的目标码垛区域图像提取得到图像关键信息并结合位置检测信息进行三维定位，从而准确识别已码垛线缆的具***置并确定后续线缆的目标码放位置，从而基于目标码放位置控制机械手对线缆进行准确码放，大幅提高了线缆码垛的精确性。
上述基于自动定位的线缆码垛控制装置可以实现为计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图4所示的计算机设备上运行。
请参阅图4，图4是本发明实施例提供的计算机设备的示意性框图。该计算机设备可以是用于执行基于自动定位的线缆码垛控制方法以实现对机械手进行智能控制，并进行自动化码垛的码垛控制器。
参阅图4，该计算机设备500包括通过通信总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505，其中，存储器可以包括存储介质503和内存储器504。
该存储介质503可存储操作***5031和计算机程序5032。该计算机程序5032被执行时，可使得处理器502执行基于自动定位的线缆码垛控制方法，其中，存储介质503可以为易失性的存储介质或非易失性的存储介质。
该处理器502用于提供计算和控制能力，支撑整个计算机设备500的运行。
该内存储器504为存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境，该计算机程序5032被处理器502执行时，可使得处理器502执行基于自动定位的线缆码垛控制方法。
该网络接口505用于进行网络通信，如提供数据信息的传输等。本领域技术人员可以理解，图4中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备500的限定，具体的计算机设备500可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
其中，所述处理器502用于运行存储在存储器中的计算机程序5032，以实现上述的基于自动定位的线缆码垛控制方法中对应的功能。
本领域技术人员可以理解，图4中示出的计算机设备的实施例并不构成对计算机设备具体构成的限定，在其他实施例中，计算机设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。例如，在一些实施例中，计算机设备可以仅包括存储器及处理器，在这样的实施例中，存储器及处理器的结构及功能与图4所示实施例一致，在此不再赘述。
应当理解，在本发明实施例中，处理器502可以是中央处理单元 (CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路 (Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
在本发明的另一实施例中提供计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以为易失性或非易失性的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有计算机程序，其中计算机程序被处理器执行时实现上述的基于自动定位的线缆码垛控制方法中所包含的步骤。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的设备、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，也可以将具有相同功能的单元集合成一个单元，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备 ( 可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等 ) 执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：U 盘、移动硬盘、只读存储器 (ROM，Read-Only Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于自动定位的线缆码垛控制方法，其特征在于，所述线缆码垛控制方法应用于码垛控制器中，所述码垛控制器同时与机械手及图像采集设备进行网络连接以实现数据信息的传输，所述方法包括：
接收来自所述图像采集设备采集得到的目标码垛区域图像并进行关键信息提取，得到对应的图像关键信息；所述图像关键信息中包含已码垛线缆对应的线缆轮廓；
根据与所述目标码垛区域图像对应的位置检测信息对所述图像关键信息进行三维解析，以得到对应的三维解析信息；所述三维解析信息中包含已码垛线缆的三维空间坐标；
判断所述三维解析信息与预存的当前码放数据队列是否相匹配；所述当前码放数据队列为与所述目标码垛区域图像的码放位置对应的数据队列；
若相匹配，根据所述三维解析信息确定与预置的码放规则对应的目标码放位置；
根据所述目标码放位置发出对应控制指令至所述机械手，以使所述机械手根据所述目标码放位置完成线缆码放操作；
根据所述控制指令更新所述当前码放数据队列；
所述根据与所述目标码垛区域图像对应的位置检测信息对所述图像关键信息进行三维解析，以得到对应的三维解析信息，包括：
对所述图像关键信息中线缆轮廓进行几何特征提取，得到各线缆轮廓对应的几何特征；
根据几何特征中每一线缆轮廓的几何中心点从所述位置检测信息中获取各线缆轮廓对应的检测距离；
将所述几何特征与所述检测距离进行组合，以得到每一所述线缆轮廓的基础三维数值；
对基础三维数值进行三维空间坐标解析，得到每一线缆轮廓的三维空间坐标，包括：空间解析矩阵为n×3的矩阵，将基础三维数值转换为对应的一个1×n矩阵，并将1×n矩阵与空间解析矩阵中包含的矩阵参数相乘，从而得到一个1×3矩阵作为三维空间坐标；所述基础三维数值包括长短轴比值、短轴偏角、长轴偏角及线缆轮廓对应的检测距离，n为基础三维数值中所包含的数值维度数量。
2.根据权利要求1所述的基于自动定位的线缆码垛控制方法，其特征在于，所述接收来自所述图像采集设备采集得到的目标码垛区域图像并进行关键信息提取，得到对应的图像关键信息，包括：
进行像素溶解提取得到与目标码垛区域图像对应的图像边缘轮廓；
根据预置的轮廓筛选参数对所述图像边缘轮廓进行筛选，以获取所述图像边缘轮廓中满足所述轮廓筛选参数的轮廓作为所述图像关键信息。
3.根据权利要求1所述的基于自动定位的线缆码垛控制方法，其特征在于，所述对基础三维数值进行三维空间坐标解析，得到每一线缆轮廓的三维空间坐标，包括：
将各所述线缆轮廓的基础三维数值分别输入至预置的空间解析矩阵，以解析得到与各所述线缆轮廓对应的三维空间坐标。
4.根据权利要求1所述的基于自动定位的线缆码垛控制方法，其特征在于，所述判断所述三维解析信息与预存的当前码放数据队列是否相匹配，包括：
根据预置的线缆层高及所述当前码放数据队列中各队列的线缆数量，确定各队列的线缆码放高度；
判断各队列的线缆码放高度是否均与所述三维解析信息中对应线缆轮廓的三维空间坐标相匹配，从而判定所述三维解析信息与所述当前码放数据队列是否相匹配。
5.根据权利要求1或4所述的基于自动定位的线缆码垛控制方法，其特征在于，所述根据所述三维解析信息确定与预置的码放规则对应的目标码放位置之前，还包括：
根据所述当前码放数据队列判断各队列是否均已完成码放；
若所述当前码放数据队列中各队列均完成码放，发出对应的码放完成提示信息；
若所述当前码放数据队列中各队列未均完成码放，执行所述根据所述三维解析信息确定与预置的码放规则对应的目标码放位置的步骤。
6.根据权利要求1或4所述的基于自动定位的线缆码垛控制方法，其特征在于，所述接收来自所述图像采集设备采集得到的目标码垛区域图像并进行关键信息提取之前，还包括：
采集待码放线缆图像并提取与所述待码放线缆的线缆色彩信息；
根据所述线缆色彩信息与多个码垛区域分别配置的颜色类型进行匹配，以确定所述多个码垛区域中与所述线缆色彩信息相匹配的一个码垛区域作为目标码垛区域；
根据所述目标码垛区域的码放位置发出对应的图像采集指令至所述图像采集设备，以调整所述图像采集设备的采集方向与所述目标码垛区域的码放位置相对应。
7.一种基于自动定位的线缆码垛控制装置，其特征在于，所述线缆码垛控制装置配置于码垛控制器中，所述码垛控制器同时与机械手及图像采集设备进行网络连接以实现数据信息的传输，所述线缆码垛控制装置用于执行如权利要求1-6任一项所述的基于自动定位的线缆码垛控制方法，所述线缆码垛控制装置包括：
图像关键信息提取单元，用于接收来自所述图像采集设备采集得到的目标码垛区域图像并进行关键信息提取，得到对应的图像关键信息；所述图像关键信息中包含已码垛线缆对应的线缆轮廓；
三维解析信息获取单元，用于根据与所述目标码垛区域图像对应的位置检测信息对所述图像关键信息进行三维解析，以得到对应的三维解析信息；所述三维解析信息中包含已码垛线缆的三维空间坐标；
匹配判断单元，用于判断所述三维解析信息与预存的当前码放数据队列是否相匹配；所述当前码放数据队列为与所述目标码垛区域图像的码放位置对应的数据队列；
目标码放位置确定单元，用于若相匹配，根据所述三维解析信息确定与预置的码放规则对应的目标码放位置；
控制指令发送单元，用于根据所述目标码放位置发出对应控制指令至所述机械手，以使所述机械手根据所述目标码放位置完成线缆码放操作；
数据队列更新单元，用于根据所述控制指令更新所述当前码放数据队列。
8.一种计算机设备，其特征在于，所述设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器、通信接口、存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的计算机程序时，实现权利要求1-6中任一项所述的基于自动定位的线缆码垛控制方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的基于自动定位的线缆码垛控制方法的步骤。
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