本發(fā)明涉及機器視覺，特別涉及基于機器視覺的汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、目前，汽車覆蓋件是指安裝在汽車上的外殼、發(fā)動機蓋、車輪轂、翼子板等部件。汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法是指通過計算機算法等技術(shù)對汽車覆蓋件的噴涂過程進行軌跡規(guī)劃和控制的方法。汽車覆蓋件的噴涂質(zhì)量直接關(guān)系到汽車的質(zhì)量和外觀。因此，汽車廠商需要采用先進的噴涂技術(shù)，對覆蓋件進行高質(zhì)量的噴涂處理。汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法可以幫助汽車廠商更好地控制噴涂過程，保證噴涂質(zhì)量。在噴涂工藝中，涂層的均勻度不但和涂料自身的特點、噴涂機器人的噴涂模型等密切相關(guān)，而且還和噴涂過程參數(shù)、噴涂運行軌跡等因素有關(guān)?，F(xiàn)有一些關(guān)于汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法的技術(shù)被提出，例如可采用基于機器視覺和高精度傳感技術(shù)的噴涂機器人完成汽車覆蓋件噴涂。而汽車覆蓋件是具有大面積自由曲面的產(chǎn)品，它們對涂層的均勻度具有嚴(yán)格的要求。因此，基于機器視覺的噴涂軌跡的優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)成為自動噴涂機器人的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2、但是，當(dāng)相機在工廠環(huán)境下進行拍攝工作時，多種因素可能導(dǎo)致拍攝的圖像出現(xiàn)噪聲。其中，環(huán)境因素是最為常見的原因，光照、高溫、濕度等都可能影響照片的質(zhì)量，導(dǎo)致圖片產(chǎn)生高斯噪聲、鹽椒噪聲等噪聲。此外，當(dāng)相機的感光元件暴露在高溫環(huán)境下時，也會導(dǎo)致圖像出現(xiàn)暗電流噪聲噪聲。在基于機器視覺的噴涂軌跡技術(shù)中，覆蓋件圖像中的各種噪聲會嚴(yán)重影響后續(xù)對覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃的精度和可操作性。

3、因此，本發(fā)明提出基于機器視覺的汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法及系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供基于機器視覺的汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法及系統(tǒng)，用以通過對汽車覆蓋件中的所有部分覆蓋構(gòu)件的完整噴涂面圖像進行去噪及增強處理，獲得的所有部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面圖像，保證了覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃的精度和可操作性，并基于所有部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面圖像中的有效噴涂面輪廓實現(xiàn)對汽車覆蓋件中的所有部分覆蓋構(gòu)件的噴涂軌跡的合理規(guī)劃，進而保證了汽車覆蓋件的噴涂質(zhì)量。

2、本發(fā)明提供一種基于機器視覺的汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法，包括：

3、s1：對汽車覆蓋件中的所有部分覆蓋構(gòu)件的完整噴涂面圖像進行去噪及增強處理，獲得所有部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面圖像；

4、s2：對每個部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面圖像進行輪廓識別，獲得每個部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面輪廓；

5、s3：基于每個部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面輪廓確定出每個部分覆蓋構(gòu)件的規(guī)劃噴涂軌跡。

6、優(yōu)選的，基于機器視覺的汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法，s1：對汽車覆蓋件中的所有部分覆蓋構(gòu)件的完整噴涂面圖像進行去噪及增強處理，獲得所有部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面圖像，包括：

7、s101：獲取汽車覆蓋件中的所有部分覆蓋構(gòu)件的完整噴涂面圖像；

8、s102：基于加權(quán)平均法對每個部分覆蓋構(gòu)件的完整噴涂面圖像進行多次假設(shè)灰度化處理及處理結(jié)果篩選，獲得每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面灰度圖像；

9、s103：對每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面灰度圖像進行多次假設(shè)濾波處理及處理結(jié)果篩選，獲得每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面濾波圖；

10、s104：對每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面濾波圖進行多次假設(shè)二值化處理、白點及毛刺消除及處理結(jié)果篩選，獲得每個部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面圖像。

11、優(yōu)選的，基于機器視覺的汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法，s102：基于加權(quán)平均法對每個部分覆蓋構(gòu)件的完整噴涂面圖像進行多次假設(shè)灰度化處理及處理結(jié)果篩選，獲得每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面灰度圖像，包括：

12、基于三個通道值對應(yīng)的權(quán)重值之和為1這一約束條件，生成預(yù)設(shè)數(shù)量組假設(shè)權(quán)重值；

13、將每個部分覆蓋構(gòu)件的完整噴涂面圖像中每個像素點的三個通道值與每組預(yù)設(shè)權(quán)重值中的對應(yīng)預(yù)設(shè)權(quán)重值之積的和值，當(dāng)作每個部分覆蓋構(gòu)件的完整噴涂面圖像中每個像素點相對于對應(yīng)組假設(shè)權(quán)重值的灰度值；

14、基于每個部分覆蓋構(gòu)件的完整噴涂面圖像中每個像素點相對于每組假設(shè)權(quán)重值的灰度值，生成每個部分覆蓋構(gòu)件相對于每組假設(shè)權(quán)重值的假設(shè)灰度圖像；

15、在每個部分覆蓋構(gòu)件的所有假設(shè)灰度圖像中，篩選出每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面灰度圖像。

16、優(yōu)選的，基于機器視覺的汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法，在每個部分覆蓋構(gòu)件的所有假設(shè)灰度圖像中，篩選出每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面灰度圖像，包括：

17、將每個部分覆蓋構(gòu)件的每個假設(shè)灰度圖像中所有像素點的灰度值的均值，當(dāng)作每個假設(shè)灰度圖像的整體亮暗度；

18、將每個部分覆蓋構(gòu)件的所有假設(shè)灰度圖像中，整體亮暗度不小于過暗閾值且不大于過亮閾值的所有假設(shè)灰度圖像，當(dāng)作每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面灰度圖像。

19、優(yōu)選的，基于機器視覺的汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法，s103：對每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面灰度圖像進行多次假設(shè)濾波處理及處理結(jié)果篩選，獲得每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面濾波圖，包括：

20、對每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面灰度圖像進行線性均值濾波，獲得每個部分覆蓋構(gòu)件的每個有效假設(shè)噴涂面灰度圖像的第一假設(shè)濾波圖像；

21、對每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面灰度圖像進行中值濾波，獲得每個部分覆蓋構(gòu)件的每個有效假設(shè)噴涂面灰度圖像的第二假設(shè)濾波圖像；

22、將每個有效假設(shè)噴涂面灰度圖像的第一假設(shè)濾波圖像和第二假設(shè)濾波圖像分別輸入至圖像清晰度評估模型，獲得每個有效假設(shè)噴涂面灰度圖像的第一假設(shè)濾波圖像的清晰度評估值和第二假設(shè)濾波圖像的清晰度評估值；

23、將每個有效假設(shè)噴涂面灰度圖像的第一假設(shè)濾波圖像和第二假設(shè)濾波圖像分別輸入至邊緣信息完整度評估模型，獲得每個有效假設(shè)噴涂面灰度圖像的第一假設(shè)濾波圖像的邊緣信息完整度評估值和第二假設(shè)濾波圖像的邊緣信息完整度評估值；

24、基于每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面灰度圖像的第一假設(shè)濾波圖像的清晰度評估值和邊緣信息完整度評估值以及第二假設(shè)濾波圖像的清晰度評估值和邊緣信息完整度評估值，獲得每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面濾波圖。

25、優(yōu)選的，基于機器視覺的汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法，基于每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面灰度圖像的第一假設(shè)濾波圖像的清晰度評估值和邊緣信息完整度評估值以及第二假設(shè)濾波圖像的清晰度評估值和邊緣信息完整度評估值，獲得每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面濾波圖，包括：

26、將每個部分覆蓋構(gòu)件的每個有效假設(shè)噴涂面灰度圖像的第一假設(shè)濾波圖像和第二假設(shè)濾波圖像中，清晰度評估值和邊緣信息完整度評估值的加權(quán)求和值最大的第一假設(shè)濾波圖像或第二假設(shè)濾波圖像，當(dāng)作每個部分覆蓋構(gòu)件的每個有效假設(shè)噴涂面灰度圖像的第三假設(shè)濾波圖像；

27、將每個部分覆蓋構(gòu)件的所有第三假設(shè)濾波圖像中，清晰度評估值和邊緣信息完整度評估值的加權(quán)求和值不小于閾值的所有第三假設(shè)濾波圖像，當(dāng)作每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面濾波圖。

28、優(yōu)選的，基于機器視覺的汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法，s104：對每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面濾波圖進行多次假設(shè)二值化處理、白點及毛刺消除及處理結(jié)果篩選，獲得每個部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面圖像，包括：

29、基于大津算法對每個部分覆蓋構(gòu)件的所有有效假設(shè)噴涂面濾波圖進行二值化處理，獲得每個部分覆蓋構(gòu)件的所有假設(shè)二值化圖像；

30、確定出每個假設(shè)二值化圖像中的所有純黑像素點構(gòu)成的區(qū)域，當(dāng)作每個假設(shè)二值化圖像的第一區(qū)域，同時，將每個假設(shè)二值化圖像中的所有純白像素點構(gòu)成的區(qū)域，當(dāng)作每個假設(shè)二值化圖像的第二區(qū)域；

31、將每個假設(shè)二值化圖像的第一區(qū)域和第二區(qū)域中，像素數(shù)最多的第一區(qū)域或第二區(qū)域當(dāng)作前景區(qū)域，同時，將每個假設(shè)二值化圖像的第一區(qū)域和第二區(qū)域中，像素點最少得第一區(qū)域或第二區(qū)域當(dāng)作背景區(qū)域；

32、將每個假設(shè)二值化圖像中的背景區(qū)域中的像素總數(shù)和前景區(qū)域中的像素總數(shù)之比，當(dāng)作每個假設(shè)二值化圖像的有效度，將每個部分覆蓋構(gòu)件的所有假設(shè)二值化圖像中，有效度不小于有效度閾值的所有假設(shè)二值化圖像，當(dāng)作每個部分覆蓋部件的所有有效二值化圖像；

33、對每個部分覆蓋部件的所有有效二值化圖像進行白點及毛刺消除及處理結(jié)果篩選，獲得每個部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面圖像。

34、優(yōu)選的，基于機器視覺的汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法，對每個部分覆蓋部件的所有有效二值化圖像進行白點及毛刺消除及處理結(jié)果篩選，獲得每個部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面圖像，包括：

35、基于每個部分覆蓋部件的每個有效二值化圖的前景區(qū)域的最大單邊尺寸，確定出合理結(jié)構(gòu)元素尺寸；

36、基于合理結(jié)構(gòu)元素尺寸對每個部分覆蓋部件的每個有效二值化圖進行開運算，直至每個有效二值化圖像成為單連通區(qū)域圖像時，獲得每個有效二值化圖像對應(yīng)的噴涂區(qū)域圖像；

37、將每個部分覆蓋部件的所有有效二值化圖像對應(yīng)的噴涂區(qū)域圖像的重合區(qū)域當(dāng)作每個部分覆蓋部件的必然區(qū)域，并將對應(yīng)部分覆蓋部件的每個噴涂區(qū)域圖像中除必然區(qū)域之外的所有像素點當(dāng)作對應(yīng)噴涂區(qū)域圖像的所有偶然像素點；

38、將每個部分覆蓋部件的所有噴涂區(qū)域圖像中，出現(xiàn)頻次比不小于預(yù)設(shè)頻次比閾值的偶然像素點當(dāng)作對應(yīng)部分覆蓋部件的必然像素點，并將每個部分覆蓋部件的必然區(qū)域和所有必然像素點匯總獲得每個部分覆蓋部件的必然噴涂區(qū)域；

39、對每個部分覆蓋部件的必然噴涂區(qū)域進行膨脹處理，直至獲得輪廓光滑的單連通區(qū)域時，將獲得的輪廓光滑的單連通區(qū)域當(dāng)作每個部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面圖像。

40、優(yōu)選的，基于機器視覺的汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法，s3：基于每個部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面輪廓確定出每個部分覆蓋構(gòu)件的規(guī)劃噴涂軌跡，包括：

41、s301：基于每個部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面輪廓，確定出每個部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面積和有效噴涂面輪廓形狀；

42、s302：基于每個部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面積和有效噴涂面輪廓形狀以及噴涂范圍半徑，確定出每個部分覆蓋構(gòu)件的規(guī)劃噴涂軌跡。

43、本發(fā)明提供一種基于機器視覺的汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃系統(tǒng)，用于執(zhí)行實施例1至9中任一所述的基于機器視覺的汽車覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃方法，包括：

44、圖像處理模塊，用于對汽車覆蓋件中的所有部分覆蓋構(gòu)件的完整噴涂面圖像進行去噪及增強處理，獲得所有部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面圖像；

45、輪廓確定模塊，用于對每個部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面圖像進行輪廓識別，獲得每個部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面輪廓；

46、軌跡規(guī)劃模塊，用于基于每個部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面輪廓確定出每個部分覆蓋構(gòu)件的規(guī)劃噴涂軌跡。

47、本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生的有益效果為：通過對汽車覆蓋件中的所有部分覆蓋構(gòu)件的完整噴涂面圖像進行去噪及增強處理，獲得的所有部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面圖像，保證了覆蓋件噴涂軌跡規(guī)劃的精度和可操作性，并基于所有部分覆蓋構(gòu)件的有效噴涂面圖像中的有效噴涂面輪廓實現(xiàn)對汽車覆蓋件中的所有部分覆蓋構(gòu)件的噴涂軌跡的合理規(guī)劃，進而保證了汽車覆蓋件的噴涂質(zhì)量。

48、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在本技術(shù)文件中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

49、下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。