本發(fā)明涉及斷路器檢測，具體涉及一種斷路器脫扣螺釘視覺定位系統(tǒng)。

背景技術：

1、近年來，隨著計算機視覺技術的發(fā)展，基于視覺的定位系統(tǒng)在工業(yè)自動化領域得到了廣泛應用。這類系統(tǒng)通過攝像頭獲取目標物體的圖像，然后利用圖像處理和分析技術來確定物體的位置和姿態(tài)；在斷路器脫扣螺釘?shù)囊曈X定位系統(tǒng)中，通常需要對螺釘?shù)男螤睢⒋笮?、顏色等特征進行識別和分析，以實現(xiàn)準確的定位。

2、現(xiàn)有的，通過自動化設備系統(tǒng)和優(yōu)化圖像處理算法來實現(xiàn)對斷路器脫扣螺釘進行視覺定位操作流程的簡化過程，但僅進行簡單的圖像定位和幾何中心分析存在使用范圍問題，實際上進行脫扣螺釘視覺定位分析過程中對圖像獲取對準信息的精度要求較高，通常僅適用于特定視角場景下和標準角度對準圖像條件下，因此適用圖像對準選擇范圍較有限，同時機器對準的精度范圍的控制大部分甚至完全依賴于圖像區(qū)域的選擇方式，因此也忽視了實際操作中對脫扣螺釘?shù)捻敳恐行奈恢脤实木_性。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種斷路器脫扣螺釘視覺定位系統(tǒng)，解決以下技術問題：

2、怎樣提高脫扣螺釘圖像信息的對準信息精度實現(xiàn)脫扣螺釘?shù)捻敳恐行奈恢枚ㄎ粚实木_性。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：

4、一種斷路器脫扣螺釘視覺定位系統(tǒng)，包括：

5、圖像采集單元，用于獲取工業(yè)相機采集的脫扣螺釘roi區(qū)域圖像及通過限位傳感器傳輸其roi區(qū)域圖像對應的位置信息；位置信息包括roi區(qū)域圖像的縱向位置坐標參數(shù)和橫向位置坐標參數(shù)；

6、圖像處理單元，用于對脫扣螺釘roi區(qū)域圖像進行灰度化處理和雙邊濾波降噪的預處理；

7、圖像識別單元，用于通過canny算法提取預處理后的脫扣螺釘roi區(qū)域圖像外輪廓和脫扣螺釘roi區(qū)域圖像基準中心點；

8、測試分析單元，用于基于位置信息獲取歷史脫扣螺釘roi區(qū)域圖像基準中心點的距離參數(shù)集合，將其作為樣本并輸入預設仿真測試模型中進行定位測試輸出定位參數(shù)；

9、定位分析單元，結合圖像處理單元處理后的脫扣螺釘roi區(qū)域圖像和測試單元輸出的定位參數(shù)進行視覺定位分析，判斷對準脫扣螺釘中心位置是否產(chǎn)生偏移：

10、若否，則輸出定位結果；

11、若是，則暫停當前操作，生成調整策略；

12、脫扣螺釘控制單元，用于根據(jù)調整策略生成控制指令控制伺服電機對對準脫扣螺釘?shù)奈恢眯畔⑦M行軸向調整；

13、結果輸出單元，用于可視化輸出對準脫扣螺釘?shù)亩ㄎ唤Y果。

14、優(yōu)選地，測試分析單元包括：

15、根據(jù)脫扣螺釘roi區(qū)域圖像的縱向位置坐標參數(shù)和橫向位置坐標參數(shù)設定多個關鍵點位；

16、分別計算脫扣螺釘roi區(qū)域圖像外輪廓的每個關鍵點位分別到脫扣螺釘roi區(qū)域圖像基準中心點的距離參數(shù)集合，∈，其中，為關鍵點位總數(shù)；

17、獲取前個脫扣螺釘roi區(qū)域圖像外輪廓的每個關鍵點位分別到其對應的脫扣螺釘roi區(qū)域圖像基準中心點的距離參數(shù)集合。

18、優(yōu)選地，測試分析單元還包括：

19、獲取預設歷史時間段內(nèi)第個脫扣螺釘?shù)木嚯x集合內(nèi)的每個關鍵點位距離參數(shù)隨測試時間變化曲線參數(shù)集合，并將其作為樣本輸入到預設仿真測試模型中進行測試分析并判斷當前集合中的元素個數(shù)是否符合屬于預設閾值范圍的要求：

20、若是，則將每個脫扣螺釘中符合要求的元素個數(shù)和總元素的比值x的模擬比重作為定位參數(shù)輸出；

21、若否，則將每個脫扣螺釘中不符合要求的元素個數(shù)和總元素的比值x’的模擬比重作為預警值輸出。

22、優(yōu)選地，定位分析單元：

23、獲取當前脫扣螺釘?shù)年P鍵點位數(shù)及對應關鍵點位的定位參數(shù)；通過公式計算獲得定位狀態(tài)系數(shù)；

24、其中，；為視覺定位時間區(qū)間，且0＜＜；為預設函數(shù)；為標準定位參數(shù)；為預設定位參數(shù)偏差值；為預設權重系數(shù)。

25、優(yōu)選地，視覺定位分析的結果包括：

26、將定位狀態(tài)系數(shù)與預設定位狀態(tài)系數(shù)閾值進行比對：

27、若≥，則判斷當前對準脫扣螺釘中心位置產(chǎn)生偏移，生成調整策略。

28、優(yōu)選地，調整策略包括：

29、依據(jù)歷史伺服電機運動控制系統(tǒng)預先設定對準機構的初始荷載、初始對準距離、初始對準精度；

30、按照視覺定位分析結果對對準機構的初始荷載、初始對準距離、初始對準精度進行調整。

31、優(yōu)選地，調整策略生成控制指令控制伺服電機對對準脫扣螺釘?shù)奈恢眯畔⑦M行軸向調整的方式為：

32、生成運動控制調整的控制指令：在規(guī)定的通電時間內(nèi)，根據(jù)圖像定位結果實現(xiàn)同心雙柔軸中心與螺釘中心位置跟蹤，伺服電機啟動實現(xiàn)同心雙柔軸沿z軸移動及旋轉組合運動，完成對準脫扣螺釘?shù)恼{整動作。

33、優(yōu)選地，還包括自適應單元，用于根據(jù)位置信息確定脫扣螺釘roi區(qū)域圖像在工業(yè)相機拍攝窗口的分布位置。

34、優(yōu)選地，自適應單元包括：

35、獲取脫扣螺釘roi區(qū)域圖像的n個像素點，并確定roi區(qū)域圖像n個像素點的rgb紅色分量均值、rgb綠色分量均值、rgb藍色分量均值；

36、根據(jù)、及篩選獲取目標脫扣螺釘?shù)臍v史rgb顏色分量均值區(qū)間，確定脫扣螺釘roi區(qū)域圖像關鍵點位的像素分布區(qū)間；

37、根據(jù)其關鍵點位的像素分布區(qū)間獲取脫扣螺釘roi區(qū)域圖像在工業(yè)相機拍攝窗口的分布位置。

38、本發(fā)明的有益效果：

39、（1）本發(fā)明通過設置測試分析單元基于位置信息獲取歷史脫扣螺釘roi區(qū)域圖像基準中心點的距離參數(shù)集合，將其作為樣本，通過神經(jīng)網(wǎng)絡算法等機器算法進行定位測試的仿真模擬過程，并輸入預設仿真測試模型中進行定位測試，實現(xiàn)定位參數(shù)的精確輸出過程。

40、（2）本發(fā)明通過設置定位分析單元結合圖像處理單元處理后的脫扣螺釘roi區(qū)域圖像和測試單元輸出的定位參數(shù)進行視覺定位分析，判斷對準脫扣螺釘頂部中心位置是否產(chǎn)生偏移，根據(jù)判斷的結果生成相應的處理方式，判斷若否，則輸出定位結果；若是，則暫停當前操作，生成調整策略；并根據(jù)判斷的結果進行調整和下一步的控制，設置脫扣螺釘控制單元根據(jù)調整策略生成控制指令控制伺服電機對對準脫扣螺釘?shù)奈恢眯畔⑦M行軸向調整；通過脫扣螺釘控制單元進行軸向調整保證對準脫扣螺釘?shù)闹行奈恢?，實現(xiàn)對螺釘位置的精確定位和跟蹤過程。

41、當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上描述的所有優(yōu)點。

技術特征：

1.一種斷路器脫扣螺釘視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種斷路器脫扣螺釘視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，所述測試分析單元包括：

3.根據(jù)權利要求2所述的一種斷路器脫扣螺釘視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，所述測試分析單元還包括：

4.根據(jù)權利要求3所述的一種斷路器脫扣螺釘視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，所述定位分析單元：

5.根據(jù)權利要求4所述的一種斷路器脫扣螺釘視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，所述視覺定位分析的結果包括：

6.根據(jù)權利要求5所述的一種斷路器脫扣螺釘視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，所述調整策略包括：

7.根據(jù)權利要求6所述的一種斷路器脫扣螺釘視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，所述調整策略生成控制指令控制伺服電機對對準機構進行軸向調整的方式為：

8.根據(jù)權利要求1所述的一種斷路器脫扣螺釘視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，還包括自適應單元，用于根據(jù)所述位置信息確定脫扣螺釘roi區(qū)域圖像在工業(yè)相機拍攝窗口的分布位置。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種斷路器脫扣螺釘視覺定位系統(tǒng)，其特征在于，所述自適應單元包括：

技術總結
本發(fā)明涉及斷路器檢測技術領域，具體公開了一種斷路器脫扣螺釘視覺定位系統(tǒng)；包括：圖像識別單元通過Canny算法提取預處理后的脫扣螺釘ROI區(qū)域圖像外輪廓和脫扣螺釘ROI區(qū)域圖像基準中心點；測試分析單元獲取歷史脫扣螺釘ROI區(qū)域圖像基準中心點的距離參數(shù)集合的樣本，輸入預設仿真測試模型中進行定位測試輸出定位參數(shù)；結合圖像處理單元處理后的脫扣螺釘ROI區(qū)域圖像和測試單元輸出的定位參數(shù)進行視覺定位分析，判斷對準脫扣螺釘中心位置是否產(chǎn)生偏移：若否，則輸出定位測試結果；若是，則暫停當前操作，生成調整策略；脫扣螺釘控制單元根據(jù)調整策略生成控制指令控制伺服電機對對準機構進行軸向調整。

技術研發(fā)人員：許一星,陳小勇,王育華
受保護的技術使用者：帕斯卡電氣（上海）有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6