本發(fā)明屬于畫線機(jī)，尤其涉及一種自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定結(jié)構(gòu)及算法。

背景技術(shù)：

1、畫線機(jī)，是一種將各種圖案、文字、標(biāo)識(shí)等精確地畫在皮革、紡織品、橡膠、塑料、硬質(zhì)泡沫等材質(zhì)上的機(jī)器。鞋業(yè)廠家將這種機(jī)器用于鞋子的生產(chǎn)線中，可以實(shí)現(xiàn)鞋底、鞋面等位置畫線、標(biāo)識(shí)、打孔等工藝要求。畫線機(jī)的運(yùn)行過程分為兩個(gè)主要部分：一是控制系統(tǒng)，包括電腦、程序、軟件等；二是機(jī)械部分，包括機(jī)身、工作臺(tái)、電機(jī)等。在控制系統(tǒng)的指令下，機(jī)械部分開始運(yùn)轉(zhuǎn)，利用鋼刀、鋼針、噴嘴等工具完成畫線或打標(biāo)等動(dòng)作。鞋類制造業(yè)是畫線機(jī)的一個(gè)重要應(yīng)用場(chǎng)景。

2、在畫線機(jī)中，通常基于機(jī)器視覺的應(yīng)用，用于拍攝實(shí)際的皮革形狀，再進(jìn)行識(shí)別圖像并處理自動(dòng)進(jìn)行畫線，機(jī)器視覺是一種使用計(jì)算機(jī)來模擬人類視覺，并用軟件算法對(duì)相機(jī)采集到的圖像進(jìn)行分析和理解，以進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和判斷的過程。機(jī)器視覺的本質(zhì)，是通過圖像獲取三維世界的真實(shí)信息，在這個(gè)過程中有兩個(gè)問題需要思考，一是相機(jī)坐標(biāo)系中物體如何與真實(shí)世界坐標(biāo)系中物體進(jìn)行對(duì)應(yīng)，而是如何校正鏡頭的各種畸變。因此提到標(biāo)定，通過標(biāo)定來建立圖像與世界的聯(lián)系，校正圖像的各種畸變。相機(jī)的標(biāo)定可以建立二維圖像的點(diǎn)與三維空間中的點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在實(shí)際拍攝中，相機(jī)畸變是最常見的一個(gè)問題，如徑向畸變、切向畸變等。徑向畸變又包括枕形畸變和桶形畸變，而切向畸變一般是鏡頭不完全平行于圖像造成的。透鏡的形狀或者工藝的差異也可能引起圖像的畸變，因此需要通過標(biāo)定對(duì)圖像進(jìn)行畸變校正。

3、對(duì)于上述中的畸變問題，在常規(guī)技術(shù)中，在畫線機(jī)內(nèi)部放置一個(gè)網(wǎng)格平板，在拍攝后，基于該網(wǎng)格平板背景，利用其網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行圖像標(biāo)定，因此可為上述畸變問題提供校正，而網(wǎng)格的距離成為精度調(diào)整的關(guān)鍵，但是對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，其使用的平板為固定設(shè)置，網(wǎng)格的間距不能調(diào)整，因此在后續(xù)使用時(shí)，其圖像標(biāo)定的精度不能調(diào)整，進(jìn)而在提高畫線精準(zhǔn)度時(shí)，需要首先處理拍攝圖像標(biāo)定的精度問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定結(jié)構(gòu)及算法，該結(jié)構(gòu)安裝便捷，結(jié)構(gòu)簡單，可自由調(diào)整網(wǎng)格的間距，同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，根據(jù)實(shí)際所需精度實(shí)時(shí)調(diào)整網(wǎng)格間距，以提高圖像標(biāo)定的精度，且基于該結(jié)構(gòu)的標(biāo)定方法可以做到在不同精度需求下，快速且精準(zhǔn)地進(jìn)行相機(jī)的標(biāo)定，可以更加簡單方便、節(jié)約時(shí)間的完成相機(jī)標(biāo)定時(shí)相機(jī)坐標(biāo)系與真實(shí)世界坐標(biāo)系之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定結(jié)構(gòu)，該自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定結(jié)構(gòu)包括放置在自動(dòng)畫線機(jī)內(nèi)部的固定框，所述固定框內(nèi)部滑動(dòng)連接有若干的固定座，固定座沿固定框四個(gè)側(cè)邊均設(shè)有若干，每個(gè)固定座上掛接有連接頭，相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)連接頭之間固定穿設(shè)有絲線，所有的絲線交叉形成若干的網(wǎng)格，同側(cè)設(shè)置的若干的固定座之間設(shè)有間距調(diào)節(jié)件，用于調(diào)節(jié)固定座的間距。

3、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述固定框內(nèi)壁上設(shè)有滑槽，滑槽內(nèi)部滑動(dòng)連接所述固定座。

4、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述固定座內(nèi)部設(shè)有扣槽，扣槽與連接頭掛接。

5、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述間距調(diào)節(jié)件包括鉸接連接在固定座側(cè)面的調(diào)節(jié)桿，兩個(gè)調(diào)節(jié)桿遠(yuǎn)離固定座端鉸接連接有固定塊，固定塊頂部固定有連接塊，連接塊內(nèi)部螺紋連接有絲桿，絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接在固定框內(nèi)部，固定框側(cè)面設(shè)有供固定塊移動(dòng)的型槽，絲杠遠(yuǎn)離連接塊端沿固定框側(cè)面伸出，絲桿伸出端固定有帶輪。

6、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所有的所述帶輪連接有傳動(dòng)皮帶，其中一個(gè)帶輪連接有伺服電機(jī)，伺服電機(jī)安裝在固定框側(cè)面。

7、本發(fā)明還提供了一種自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定算法，基于自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定結(jié)構(gòu)，包括以下內(nèi)容：包括以下內(nèi)容：

8、s1、利用分割算法提取網(wǎng)格標(biāo)識(shí)點(diǎn)的像素級(jí)坐標(biāo)值；

9、s2、對(duì)標(biāo)識(shí)點(diǎn)進(jìn)行亞像素級(jí)細(xì)化，得到精確的亞像素級(jí)標(biāo)識(shí)點(diǎn)的坐標(biāo)；

10、s3、利用相機(jī)的位姿計(jì)算相機(jī)的dpi，運(yùn)用三角剖分技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行平面校正，進(jìn)而完成網(wǎng)格標(biāo)定。

11、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟s1的具體步驟包括：

12、s101、首先從輸入圖像中選擇像素滿足閾值條件的區(qū)域，設(shè)go為輸入圖像，gt為閾值圖像，灰度值計(jì)算采用下述計(jì)算式：

13、

14、其中為圖像灰度偏移值，將其應(yīng)用于gt中，閾值圖像通過對(duì)輸入圖像的濾波得到，提取網(wǎng)格之后將網(wǎng)格分成行方向曲線cr以及列方向曲線cc；

15、s102、計(jì)算出cr以及cc的交點(diǎn)，可得到標(biāo)識(shí)點(diǎn)的像素級(jí)坐標(biāo)值。

16、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟s2的具體步驟包括：

17、標(biāo)識(shí)點(diǎn)的像素級(jí)坐標(biāo)值取其所圍像素的像素坐標(biāo)值的均值，均值計(jì)算方式如下：

18、

19、

20、其中pxi和pyi為第i個(gè)標(biāo)識(shí)點(diǎn)的x、y坐標(biāo)，xj和yj為該標(biāo)識(shí)點(diǎn)所圍像素點(diǎn)的第j個(gè)像素點(diǎn)的x、y坐標(biāo)，n為該標(biāo)識(shí)點(diǎn)所圍像素個(gè)數(shù)，這樣就能算出每個(gè)標(biāo)識(shí)點(diǎn)的準(zhǔn)確坐標(biāo)。

21、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟s3的具體步驟包括：

22、s301、將畸變的網(wǎng)格圖像，用若干網(wǎng)格點(diǎn)形成若干的正方形，每個(gè)正方形剖分成兩個(gè)三角形；

23、s302、將兩個(gè)三角形通過仿射變換進(jìn)行校正至兩個(gè)等腰三角形，生成兩幅三角形截圖圖像，將兩幅圖像利用下列計(jì)算式進(jìn)行對(duì)應(yīng)坐標(biāo)點(diǎn)灰度值相加運(yùn)算可得到完整的一個(gè)正方形截圖：

24、

25、其中g(shù)(x,y)為運(yùn)算完的(x,y)點(diǎn)的灰度值，g1(x,y)和g2(x,y)為(x,y)點(diǎn)運(yùn)算前的灰度值；

26、s303、對(duì)于未知像素位置的灰度值，以便在保持圖像質(zhì)量的同時(shí)進(jìn)行圖像變換，利用雙線性插值算法在變換后的圖像中，利用該算法對(duì)圖像進(jìn)行插值計(jì)算，從而得到校正后的像素點(diǎn)的灰度值，再將兩個(gè)等腰三角形合成為一個(gè)校正后正方形圖像。

27、作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述絲線網(wǎng)格的距離為10mm～50mm。

28、本發(fā)明的有益效果是：該結(jié)構(gòu)安裝便捷，結(jié)構(gòu)簡單，可自由調(diào)整網(wǎng)格的間距，同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，根據(jù)實(shí)際所需精度實(shí)時(shí)調(diào)整網(wǎng)格間距，以提高圖像標(biāo)定的精度，且控制該網(wǎng)格間距變化的電器件與畫線機(jī)可直接進(jìn)行控制聯(lián)系，進(jìn)而基于該結(jié)構(gòu)的標(biāo)定方法可以做到在不同精度需求下，快速且精準(zhǔn)地進(jìn)行相機(jī)的標(biāo)定，可以更加簡單方便、節(jié)約時(shí)間的完成相機(jī)標(biāo)定時(shí)相機(jī)坐標(biāo)系與真實(shí)世界坐標(biāo)系之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

技術(shù)特征：

1.一種自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定結(jié)構(gòu)，包括放置在自動(dòng)畫線機(jī)內(nèi)部的固定框(1)，其特征在于，所述固定框(1)內(nèi)部滑動(dòng)連接有若干的固定座(2)，固定座(2)沿固定框(1)四個(gè)側(cè)邊均設(shè)有若干，每個(gè)固定座(2)上掛接有連接頭(3)，相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)連接頭(3)之間固定穿設(shè)有絲線(4)，所有的絲線(4)交叉形成若干的網(wǎng)格，同側(cè)設(shè)置的若干的固定座(2)之間設(shè)有間距調(diào)節(jié)件，用于調(diào)節(jié)固定座(2)的間距。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定結(jié)構(gòu)及算法，其特征在于，所述固定框(1)內(nèi)壁上設(shè)有滑槽(5)，滑槽(5)內(nèi)部滑動(dòng)連接所述固定座(2)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定結(jié)構(gòu)及算法，其特征在于，所述固定座(2)內(nèi)部設(shè)有扣槽(6)，扣槽(6)與連接頭(3)掛接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定結(jié)構(gòu)及算法，其特征在于，所述間距調(diào)節(jié)件包括鉸接連接在固定座(2)側(cè)面的調(diào)節(jié)桿(7)，兩個(gè)調(diào)節(jié)桿(7)遠(yuǎn)離固定座(2)端鉸接連接有固定塊(8)，固定塊(8)頂部固定有連接塊(9)，連接塊(9)內(nèi)部螺紋連接有絲桿(10)，絲桿(10)轉(zhuǎn)動(dòng)連接在固定框(1)內(nèi)部，固定框(1)側(cè)面設(shè)有供固定塊(8)移動(dòng)的型槽(11)，絲杠遠(yuǎn)離連接塊(9)端沿固定框(1)側(cè)面伸出，絲桿(10)伸出端固定有帶輪(12)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定結(jié)構(gòu)及算法，其特征在于，所有的所述帶輪(12)連接有傳動(dòng)皮帶(13)，其中一個(gè)帶輪(12)連接有伺服電機(jī)(14)，伺服電機(jī)(14)安裝在固定框(1)側(cè)面。

6.一種自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定算法，基于權(quán)利要求1所述的自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括以下內(nèi)容：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定算法，其特征在于，所述步驟s1的具體步驟包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定算法，其特征在于，所述步驟s2的具體步驟包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定算法，其特征在于，所述步驟s3的具體步驟包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定算法，其特征在于，所述絲線網(wǎng)格的距離為10mm～50mm。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種自動(dòng)畫線機(jī)可變網(wǎng)格標(biāo)定結(jié)構(gòu)及算法，屬于畫線機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，該結(jié)構(gòu)包括放置在自動(dòng)畫線機(jī)內(nèi)部的固定框，固定框內(nèi)部滑動(dòng)連接有若干的固定座，每個(gè)固定座上掛接有連接頭，相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)連接頭之間固定穿設(shè)有絲線，所有的絲線交叉形成若干的網(wǎng)格，同側(cè)設(shè)置的若干的固定座之間設(shè)有間距調(diào)節(jié)件，用于調(diào)節(jié)固定座的間距；該結(jié)構(gòu)可自由調(diào)整網(wǎng)格的間距，同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，根據(jù)實(shí)際所需精度實(shí)時(shí)調(diào)整網(wǎng)格間距，以提高圖像標(biāo)定的精度，且基于該結(jié)構(gòu)的標(biāo)定方法可以做到在不同精度需求下，快速且精準(zhǔn)地進(jìn)行相機(jī)的標(biāo)定，可以更加簡單方便、節(jié)約時(shí)間的完成相機(jī)標(biāo)定時(shí)相機(jī)坐標(biāo)系與真實(shí)世界坐標(biāo)系之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

技術(shù)研發(fā)人員：尹力,李毅,彭波,尤揚(yáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東莞愛邦自動(dòng)化技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6