本發(fā)明涉及一種定位系統(tǒng)，具體為一種分揀手機攝像頭定位系統(tǒng)及其定位算法，屬于手機攝像頭生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在當前競爭激烈的市場發(fā)展中,手機的市場需求就像一塊巨大的蛋糕,等著各大通信廠商去瓜分了。但是由于市場每年的需求是一定的，而各廠商為了爭奪盡可能多的市場份額，使出渾身解數(shù)推出各式各樣的手機以吸引消費者，這就決定了每一款手機生命周期必然非常的短，手機的市場不允許一款手機有長的生命周期，如果一個廠商不能及時迅速的推出新款機型，它的市場份額會迅速的降低。為了滿足市場對于各種手機款式的需求，必須充分利用己有的生產(chǎn)廠房及設(shè)備快速實現(xiàn)多款手機的柔性制造、降低生產(chǎn)設(shè)備的投資，節(jié)省生產(chǎn)成本，成為保持公司在手機市場中的競爭地位與生存發(fā)展的一個重要戰(zhàn)略。

手機加工生產(chǎn)過程中，手機攝像頭的分揀就是一個繁瑣而又不可缺少的環(huán)節(jié)，但是目前手機攝像頭的分揀基本上是靠人工手動的分揀，勞動效率低下且成本高，有些廠商也設(shè)計出來一些分揀的機械系統(tǒng)，但是對于攝像頭的定位和精確分揀還存在定位不準、抓取不精確，還沒有反饋調(diào)節(jié)部分對于整個系統(tǒng)的運行來說是極為不利的。因此，針對上述問題提出一種分揀手機攝像頭系統(tǒng)及其自動識別跟蹤定位算法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述問題而提供一種分揀手機攝像頭定位系統(tǒng)及其定位算法。

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的，一種分揀手機攝像頭定位系統(tǒng)，包括觸發(fā)系統(tǒng)、視覺定位系統(tǒng)、機械臂系統(tǒng)、編碼定位系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、采樣相機、計算機、傳送帶；所述的觸發(fā)系統(tǒng)設(shè)置在傳送帶的入料處，視覺定位系統(tǒng)設(shè)置在傳送帶前端，機械臂系統(tǒng)設(shè)置在傳送帶的中部，照明系統(tǒng)設(shè)置在傳送帶的側(cè)面，編碼定位系統(tǒng)和采樣相機分別設(shè)置在傳送帶的末端兩側(cè)，所述的觸發(fā)系統(tǒng)、視覺定位系統(tǒng)、機械臂系統(tǒng)、編碼定位系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、采樣相機均與計算機相連。

優(yōu)選的，所述的觸發(fā)系統(tǒng)為激光器。

優(yōu)選的，所述的視覺定位系統(tǒng)為雙目相機。

優(yōu)選的，所述的機械臂系統(tǒng)由機械手和鏡頭組成。

優(yōu)選的，所述的照明系統(tǒng)包含面照明裝置和位置照明裝置。

優(yōu)選的，所述的面照明裝置的數(shù)量為至少兩個。

優(yōu)選的，所述的位置照明裝置固定在機械臂系統(tǒng)上。

優(yōu)選的，所述的采樣相機和編碼定位系統(tǒng)構(gòu)成了反饋調(diào)節(jié)部分。

本發(fā)明還公開了一種分揀手機攝像頭定位系統(tǒng)的定位算法，視覺定位系統(tǒng)采用雙目相機，提取圖像中的目標點P，設(shè)雙目相機左右圖像的坐標分別為P_L(x_L,y_L)和P_R(x_R,y_R)，與此同時設(shè)點P在空間中的坐標為P(X_C,Y_C,Z_C)，根據(jù)雙目的成像原理，可以知道y_L＝y(tǒng)_R，由三角形相似原理可以得到公式(1)：

把視差記為d，并令d＝x_L-x_R，由此得出點的三維坐標是：

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明采用雙目相機進行定位，定位準確，而且精確度高；本發(fā)明設(shè)置有觸發(fā)系統(tǒng)，當觸發(fā)系統(tǒng)掃描到傳送帶上的攝像頭后，將信號傳遞給計算機，計算機發(fā)出指令，使其他各系統(tǒng)同時打開，從而能夠保證系統(tǒng)的掃描速度，提高工作效率；本發(fā)明中的采樣相機會對分選成功的攝像頭進行連續(xù)采樣，并與編碼器一起對傳送帶進行修正調(diào)節(jié)，這樣能夠減少整個系統(tǒng)的失誤率，提高工作效率。另外，本發(fā)明中的定位算法更突出其定位速度和誤差，能夠進一步確保本發(fā)明定位的準確性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明系統(tǒng)的流程框圖；

圖3是本發(fā)明視覺定位系統(tǒng)功能算法框圖；

圖4是本發(fā)明視覺定位的算法流程框圖；

圖5是本發(fā)明機械臂系統(tǒng)定位算法流程框圖；

圖6是本發(fā)明編碼控制系統(tǒng)反饋框圖。

圖中：1—觸發(fā)系統(tǒng)；2—視覺定位系統(tǒng)；3—機械臂系統(tǒng)；4—編碼定位系統(tǒng)；5—照明系統(tǒng)；501—面照明裝置；502—位置照明裝置；6—采樣相機；7—計算機；8—傳送帶。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

請參閱圖1-6所示，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的，一種分揀手機攝像頭定位系統(tǒng)，包括觸發(fā)系統(tǒng)1、視覺定位系統(tǒng)2、機械臂系統(tǒng)3、編碼定位系統(tǒng)4、照明系統(tǒng)5、采樣相機6、計算機7、傳送帶8；所述的觸發(fā)系統(tǒng)1設(shè)置在傳送帶8的入料處，視覺定位系統(tǒng)2設(shè)置在傳送帶8前端，機械臂系統(tǒng)3設(shè)置在傳送帶8的中部，照明系統(tǒng)5設(shè)置在傳送帶8的側(cè)面，編碼定位系統(tǒng)4和采樣相機6分別設(shè)置在傳送帶8的末端兩側(cè)，所述的觸發(fā)系統(tǒng)1、視覺定位系統(tǒng)2、機械臂系統(tǒng)3、編碼定位系統(tǒng)4、照明系統(tǒng)5、采樣相機6均與計算機7相連。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選方案，所述的觸發(fā)系統(tǒng)1為激光器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選方案，所述的視覺定位系統(tǒng)2為雙目相機。采用雙目相機對攝像頭進行初始定位，能夠使定位更加準確，同時還能夠獲得清晰、無反光、高深度信息的圖像。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選方案，所述的機械臂系統(tǒng)3由機械手、鏡頭組成。機械臂系統(tǒng)的特殊結(jié)構(gòu)能夠更加精確地對手機攝像頭位置進行再次定位，在之前初始化的基礎(chǔ)上進一步提高整個系統(tǒng)的操作性，準確性和智能性，鏡頭對運動著的攝像頭進行連續(xù)的序列采集，能夠更準確的獲取手機攝像頭的精確位置信息和高精度的深度信息并加以保存，然后通過機械手對手機攝像頭進行快速分揀。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選方案，所述的照明系統(tǒng)5包含面照明裝置501和位置照明裝置502。面照明裝置501能夠?qū)魉蛶д麄€工作面進行照明，位置照明裝置502是針對手機攝像頭的專用光源，隨著鏡頭對手機攝像頭跟蹤定位，可實現(xiàn)指定照明功能，使系統(tǒng)更加優(yōu)化，達到最好效果。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選方案，所述的面照明裝置的數(shù)量為至少兩個。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選方案，所述的位置照明裝置固定在機械臂系統(tǒng)3上。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選方案，所述的采樣相機6和編碼定位系統(tǒng)4構(gòu)成了反饋調(diào)節(jié)部分。該部分能夠?qū)ξ闯晒Ψ謷氖謾C攝像頭進行連續(xù)采集圖像，通過接編碼系統(tǒng)，進行不斷地修正調(diào)節(jié)傳送帶的運行速度，使視覺定位系統(tǒng)和機械臂系統(tǒng)更好地對手機攝像頭位置進行高識別定位，從而降低整個設(shè)備的誤差，達到快速、準確分選的目的。

本發(fā)明中視覺定位的算法為，視覺定位系統(tǒng)2采用雙目相機，提取圖像中的目標點P，設(shè)雙目相機左右圖像的坐標分別為P_L(x_L,y_L)和P_R(x_R,y_R)，與此同時設(shè)點P在空間中的坐標為P(X_C,Y_C,Z_C)，根據(jù)雙目的成像原理，可以知道y_L＝y(tǒng)_R，由三角形相似原理可以得到公式(1)：

把視差記為d，并令d＝x_L-x_R，由此得出點的三維坐標是：

通過雙目相機得到該目標點分別在兩個鏡頭下的圖像坐標系坐標，就可以求出目標點的三維坐標。

另外，本發(fā)明中所述的編碼定位系統(tǒng)4的定位算法采用的是PID控制算法，通過收到來自系統(tǒng)數(shù)據(jù)作為給定，與反饋部分給出的反饋信號進行比較，通過PID算法控制，計算輸出電壓信號或者電流信號來控制變頻器，從而控制電機的轉(zhuǎn)速，使速度達到給定參考值。

本發(fā)明在使用時，針對當前智能手機制造的發(fā)展需求，基于串聯(lián)機器人，機器視覺等先進技術(shù)，構(gòu)建了面向智能手機攝像頭分揀的高速機器人系統(tǒng)；研究了傳送帶上運動攝像頭零件的機器視覺定位算法，設(shè)計了運動零件分揀與定位的機器視覺硬件系統(tǒng)；基于專業(yè)的圖像處理軟件及機器視覺庫的使用，研發(fā)了自動分揀機器視覺軟件系統(tǒng)，以提高智能手機生產(chǎn)效率，保證零件的可用性，降低勞動強度；其中視覺定位系統(tǒng)的定位算法對手機攝像頭進行模式統(tǒng)計，實現(xiàn)識別跟蹤定位分揀技術(shù)，具有高速、精準、智能一體化等特點；搭建系統(tǒng)平臺，將觸發(fā)系統(tǒng)、視覺定位系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、采樣相機和編碼定位系統(tǒng)調(diào)整至最佳狀態(tài)加以固定；將照明系統(tǒng)中的位置照明裝置固定在機械臂系統(tǒng)上，使本發(fā)明在初始定位精度上進一步精確，能夠大大降低分揀的誤差。

工作時，將手機攝像頭放置在傳送帶上，放置時，應(yīng)注意手機攝像頭不要疊壓；當手機攝像頭運動到觸發(fā)系統(tǒng)位置時，觸發(fā)系統(tǒng)將信號傳遞給計算機，計算機下發(fā)指令，同時觸發(fā)啟動視覺定位系統(tǒng)、機械臂系統(tǒng)、采樣相機、編碼控制系統(tǒng)和照明系統(tǒng)；視覺定位系統(tǒng)，采集傳送帶上的手機攝像頭進行識別、匹配、定位，并將得到的特征信息傳送給機械臂系統(tǒng)，讓機械臂系統(tǒng)開始執(zhí)行動作，機械臂系統(tǒng)中的鏡頭對傳送過來的手機攝像頭進行二次定位識別和定位跟蹤，獲取并保存深度信息后開始分揀；未分揀成功的手機攝像頭會通過采樣相機連續(xù)采樣，并與編碼控制系統(tǒng)一起對傳送帶進行調(diào)節(jié)修正，完成整個系統(tǒng)的反饋，進而可以達到精確地手機攝像頭分揀工作。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點來看，均應(yīng)將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。