基于機(jī)器視覺(jué)的自動(dòng)貼標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

李 輝，劉 柱

（1.鹽城工學(xué)院 電氣工程學(xué)院，江蘇鹽城 224007；2.常熟理工學(xué)院 電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院，江蘇蘇州 215500）

0 引言

目前，對(duì)貼標(biāo)機(jī)的研究更多是在機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制方法上的改進(jìn)，如采用超高速轉(zhuǎn)輪的輪式貼標(biāo)機(jī)［1］，加快了貼標(biāo)的速度；在多功能擴(kuò)展方面有帶自動(dòng)封裝功能的小型化貼標(biāo)機(jī)［2］；有采用SolidWorks建模進(jìn)行有限元分析［3-5］，運(yùn)用PLC進(jìn)行整套系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制的貼標(biāo)系統(tǒng)［6］。社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)更加細(xì)分化的應(yīng)用場(chǎng)景，如在醫(yī)療領(lǐng)域，為提高醫(yī)護(hù)人員工作效率而設(shè)計(jì)的血樣試管貼標(biāo)機(jī)［7］；在物流領(lǐng)域，帶有自動(dòng)打印功能的多功能貼標(biāo)機(jī)［8］，和給手機(jī)鋰電池電芯貼標(biāo)的安全貼標(biāo)機(jī)［9］。

圖像處理的算法層出不窮。在圖像識(shí)別區(qū)域，有采用卡爾曼濾波對(duì)篩選出的信息進(jìn)行二次計(jì)算，將最終姿態(tài)與數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合預(yù)測(cè)的視覺(jué)模塊［10］。但此類(lèi)方法邏輯較為復(fù)雜，工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際運(yùn)算能力有限，應(yīng)用較有限制。本文改進(jìn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)硬件和視覺(jué)識(shí)別算法，使其在兼顧效率的同時(shí)，更貼合實(shí)際生產(chǎn)。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)的總體框架

如圖1所示，自動(dòng)貼標(biāo)系統(tǒng)的基本框架主要依托于工控機(jī)的虛擬儀器技術(shù)。通過(guò)編寫(xiě)或?qū)胄枰\(yùn)行的程序到運(yùn)動(dòng)控制卡，自動(dòng)貼標(biāo)系統(tǒng)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)控制卡的命令，并接收相關(guān)傳感器和操作員下達(dá)的指令，以控制機(jī)械手運(yùn)動(dòng)、電機(jī)旋轉(zhuǎn)、氣缸運(yùn)動(dòng)，以及接收運(yùn)行位置信息的反饋。在此過(guò)程中，工控機(jī)通過(guò)傳感器和機(jī)械手的信號(hào)確定運(yùn)動(dòng)的完成情況，并將其顯示在顯示器上?！?br>