一种机器视觉人工智能处理系统及其方法与流程

1.本发明涉及机器人技术领域，具体涉及一种机器视觉人工智能处理系统及其方法。


背景技术：

2.工业机器人是广泛用于工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，具有一定的自动性，可依靠自身的动力能源和控制能力实现各种工业加工制造功能。工业机器人被广泛应用于电子、物流、化工等各个工业领域之中，随着计算机控制技术的不断进步，工业机器人将逐渐能够明白人类的语言，同时工业机器人可以完成产品的组件，这样就可以让工人免除复杂的操作。
3.现有的工业加工物品及零件，多是通过人工进行手动尺寸检测、产品缺陷识别和产品分拣，导致人工操作的精确到不高，无法满足正常的工作需求，导致工作效率低、工作不够稳定，在一些特定的工作环境下，人员无法长时间停留，而现有的机器人视觉识别效率比较低，处理反应缓慢迟钝，且识别成功率不够。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种机器视觉人工智能处理系统及其方法，以解决人工操作的精确到不高，无法满足正常的工作需求，导致工作效率低、工作不够稳定，在一些特定的工作环境下，人员无法长时间停留，而现有的机器人视觉识别效率比较低，处理反应缓慢迟钝，且识别成功率不够的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机器视觉人工智能处理系统及其方法，包括智能处理平台模块，所述智能处理平台模块连接端分别设有视觉图像采集模块和视觉图像处理模块，所述智能处理平台模块连接端设有图像显示模块，所述视觉图像采集模块连接端设有辅助照明模块，所述视觉图像采集模块连接端设有图像动态捕捉模块和图像静态采集模块，所述图像动态捕捉模块和图像静态采集模块连接端设有图像转换模块，所述图像静态采集模块连接端设有顶部数据采集模块，所述图像转换模块连接端设有数据传输模块，所述数据传输模块输出端与视觉图像处理模块输入端电性连接。
6.优选的，所述视觉图像处理模块连接端设有图像智能识别模块，所述图像智能识别模块连接端设有图像处理模块，所述图像处理模块连接端设有图像匹配模块和三维图像建立模块，所述视觉图像处理模块连接端设有数据交互模块，所述数据交互模块连接端设有模板制作模块。
7.优选的，所述图像显示模块连接端设有采集控制模块，所述采集控制模块连接端设有请求人工介入模块，所述采集控制模块连接端设有指令发送模块，所述请求人工介入模块连接端设有指令输出模块。
8.优选的，所述智能处理平台模块与视觉图像采集模块和视觉图像处理模块电性连接，所述视觉图像采集模块与辅助照明模块电性连接，所述视觉图像采集模块与图像动态
捕捉模块和图像静态采集模块电性连接，所述图像动态捕捉模块和图像静态采集模块均与图像转换模块电性连接，所述图像转换模块与数据传输模块电性连接，所述图像静态采集模块与顶部数据采集模块电性连接，所述智能处理平台模块与图像显示模块电性连接，所述视觉图像处理模块输出端与图像显示模块输入端电性连接。
9.优选的，所述视觉图像处理模块与图像智能识别模块电性连接，所述图像智能识别模块与图像处理模块电性连接，所述图像处理模块与三维图像建立模块和图像匹配模块电性连接，所述三维图像建立模块输出端与图像匹配模块输入端电性连接，所述视觉图像处理模块与数据交互模块电性连接，所述数据交互模块与模板制作模块电性连接。
10.优选的，所述图像显示模块与采集控制模块电性连接，所述采集控制模块与请求人工介入模块和指令发送模块电性连接，所述请求人工介入模块与指令输出模块电性连接。
11.优选的，所述视觉图像采集模块包括连接底盘，所述连接底盘顶部固定设有顶部支架，所述连接底盘底部四角均固定连接有支撑腿，所述连接底盘顶部设有传输带，所述顶部支架顶部开设有滑槽，所述顶部支架一侧固定连接有第一电机，所述第一电机外部固定套设有机壳，所述第一电机输出端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆贯穿顶部支架侧壁并与顶部支架侧壁通过轴承连接，所述螺纹杆一端与顶部支架另一侧壁通过轴承连接，所述螺纹杆外部两侧螺纹旋向相反，所述螺纹杆外部两侧均套设有滑块，所述螺纹杆与两个所述滑块通过螺纹连接，两个所述滑块顶部延伸入滑槽内部，两个所述滑块底部均设有卡块，两个所述卡块底部固定连接有侧板，两个所述侧板一侧均固定嵌设有侧边摄像头和照明灯。
12.优选的，所述顶部支架内侧固定连接有固定圆环，所述固定圆环内部设有圆盘，所述固定圆环与圆盘通过轴承连接，所述圆盘底部固定连接有环形外齿轮，所述环形外齿轮一侧设有齿轮，所述齿轮与环形外齿轮相啮合，所述齿轮底部固定连接有连接轴，所述连接轴底部设有第二电机，所述第二电机输出端与连接轴固定连接，所述第二电机底部固定连接有支撑底板，所述支撑底板与顶部支架固定连接，所述圆盘顶部两侧均开设有两个方槽，两个所述卡块分别贯穿两个所述方槽并与两个所述方槽滑动连接。
13.优选的，所述顶部支架顶部固定连接有两个立板，所述螺纹杆贯穿两个立板并与两个所述立板通过轴承连接，两个所述立板底部固定连接有顶部摄像机。
14.一种机器视觉人工智能处理系统使用方法，具体步骤如下：s1、通过视觉图像采集模块进行图像采集，利用图像动态捕捉模块和图像静态采集模块的摄像机进行物品动态图像捕捉和物品静态图像采集，利用顶部数据采集模块对物品顶部进行图像采集，同时通过图像转换模块将图像转换成数字数据，并通过数据传输模块将数字数据传输给视觉图像处理模块，s2、采集的数据通过视觉图像处理模块进行处理，视觉图像处理模块通过图像智能识别模块进行智能识别，将采集到的数字图像传送给图像处理模块，根据接收的图像信息进行物品三维图像建立，通过图像匹配模块进行图像匹配，根据像素分布和亮度、颜色等进行目标提取，如面积、数量、位置、长度等，再根据预设的模板进行匹配，包括产品的尺寸、颜色、高度、大小等，预设的模板通过模板制作模块和数据交互模块输入视觉图像处理模块内。
15.s3、通过图像显示模块进行采集图像的显示，通过采集控制模块进行该物品状态
的控制，通过指令发送模块直接发送指令，当摄像损坏或是机器故障时，通过采集控制模块发送信息给请求人工介入模块，请求人工介入模块将命令发送操作人员，通过指令输出模块进行人为的物品筛选。
16.本发明实施例具有如下优点：1、 通过机器人视觉进行自动化尺寸检测、产品缺陷识别和产品分拣，提高其检测的精确度，能够满足正常的工作需求，提高其工作效率、使其工作稳定，在一些特定的工作环境下，代替人工进行工作，且机器人视觉识别效率高，智能处理效率快，且识别成功率大幅度提升；2、 通过连接轴转动并带动齿轮转动，齿轮转动并带动环形外齿轮转动，使环形外齿轮带动圆盘转动，使两个方槽带动卡块转动，从而使侧板观察前后的图像，可多方向进行物品图像信息采集，使物品采集信息量更多，采集数据更加庞大，且方便后续的图像识别，降低人工检测成本。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
18.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
19.图1为本发明提供的整体系统结构图；图2为本发明提供的视觉图像处理模块系统图；图3为本发明提供的图像显示模块系统图；图4为本发明提供的整体结构示意图；图5为本发明提供的圆盘主视图；图6为本发明提供的图4中的a处放大图。
20.图中：1智能处理平台模块、2视觉图像采集模块、3辅助照明模块、4图像动态捕捉模块、5图像转换模块、6数据传输模块、7顶部数据采集模块、8图像静态采集模块、9视觉图像处理模块、10图像显示模块、11图像智能识别模块、12三维图像建立模块、13图像匹配模块、14图像处理模块、15模板制作模块、16数据交互模块、17采集控制模块、18请求人工介入模块、19指令输出模块、20指令发送模块、21连接底盘、22支撑腿、23传输带、24顶部支架、25螺纹杆、26第一电机、27机壳、28立板、29顶部摄像机、30圆盘、31滑块、32方槽、33滑槽、34卡块、35固定圆环、36环形外齿轮、37照明灯、38侧边摄像头、39侧板、40齿轮、41连接轴、42第二电机、43支撑底板。
具体实施方式
21.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明
书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.参照附图1-6，本发明提供的一种机器视觉人工智能处理系统及其方法，包括智能处理平台模块1，所述智能处理平台模块1连接端分别设有视觉图像采集模块2和视觉图像处理模块9，所述智能处理平台模块1连接端设有图像显示模块10，所述视觉图像采集模块2连接端设有辅助照明模块3，所述视觉图像采集模块2连接端设有图像动态捕捉模块4和图像静态采集模块8，所述图像动态捕捉模块4和图像静态采集模块8连接端设有图像转换模块5，所述图像静态采集模块8连接端设有顶部数据采集模块7，所述图像转换模块5连接端设有数据传输模块6，所述数据传输模块6输出端与视觉图像处理模块9输入端电性连接，所述智能处理平台模块1与视觉图像采集模块2和视觉图像处理模块9电性连接，所述视觉图像采集模块2与辅助照明模块3电性连接，所述视觉图像采集模块2与图像动态捕捉模块4和图像静态采集模块8电性连接，所述图像动态捕捉模块4和图像静态采集模块8均与图像转换模块5电性连接，所述图像转换模块5与数据传输模块6电性连接，所述图像静态采集模块8与顶部数据采集模块7电性连接，所述智能处理平台模块1与图像显示模块10电性连接，所述视觉图像处理模块9输出端与图像显示模块10输入端电性连接；本实施方案中，通过视觉图像采集模块2进行图像采集，利用图像动态捕捉模块4和图像静态采集模块8的摄像机进行物品动态图像捕捉和物品静态图像采集，利用顶部数据采集模块7对物品顶部进行图像采集，同时通过图像转换模块5将图像转换成数字数据，并通过数据传输模块6将数字数据传输给视觉图像处理模块9。
23.其中，为了实现图像匹配的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述视觉图像处理模块9连接端设有图像智能识别模块11，所述图像智能识别模块11连接端设有图像处理模块14，所述图像处理模块14连接端设有图像匹配模块13和三维图像建立模块12，所述视觉图像处理模块9连接端设有数据交互模块16，所述数据交互模块16连接端设有模板制作模块15，所述视觉图像处理模块9与图像智能识别模块11电性连接，所述图像智能识别模块11与图像处理模块14电性连接，所述图像处理模块14与三维图像建立模块12和图像匹配模块13电性连接，所述三维图像建立模块12输出端与图像匹配模块13输入端电性连接，所述视觉图像处理模块9与数据交互模块16电性连接，所述数据交互模块16与模板制作模块15电性连接，采集的数据通过视觉图像处理模块9进行处理，视觉图像处理模块9通过图像智能识别模块11进行智能识别，将采集到的数字图像传送给图像处理模块14，根据接收的图像信息进行物品三维图像建立，通过图像匹配模块13进行图像匹配，根据像素分布和亮度、颜色等进行目标提取，如面积、数量、位置、长度等，再根据预设的模板进行匹配，包括产品的尺寸、颜色、高度、大小等，预设的模板通过模板制作模块15和数据交互模块16输入视觉图像处理模块9内。
24.其中，为了实现采集图像显示的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述图像显示模块10连接端设有采集控制模块17，所述采集控制模块17连接端设有请求人工介入模块18，所述采集控制模块17连接端设有指令发送模块20，所述请求人工介入模块18连接端设有指令输出模块19，所述图像显示模块10与采集控制模块17电性连接，所述采集控制模块17与请求人工介入模块18和指令发送模块20电性连接，所述请求人工介入模块18与指令
输出模块19电性连接，通过图像显示模块10进行采集图像的显示，通过采集控制模块17进行该物品状态的控制，通过指令发送模块20直接发送指令，当摄像损坏或是机器故障时，通过采集控制模块17发送信息给请求人工介入模块18，请求人工介入模块18将命令发送操作人员，通过指令输出模块19进行人为的物品筛选。
25.其中，为了实现图像采集的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述视觉图像采集模块2包括连接底盘21，所述连接底盘21顶部固定设有顶部支架24，所述连接底盘21底部四角均固定连接有支撑腿22，所述连接底盘21顶部设有传输带23，所述顶部支架24顶部开设有滑槽33，所述顶部支架24一侧固定连接有第一电机26，所述第一电机26外部固定套设有机壳27，所述第一电机26输出端固定连接有螺纹杆25，所述螺纹杆25贯穿顶部支架24侧壁并与顶部支架24侧壁通过轴承连接，所述螺纹杆25一端与顶部支架24另一侧壁通过轴承连接，所述螺纹杆25外部两侧螺纹旋向相反，所述螺纹杆25外部两侧均套设有滑块31，所述螺纹杆25与两个所述滑块31通过螺纹连接，两个所述滑块31顶部延伸入滑槽33内部，两个所述滑块31底部均设有卡块34，两个所述卡块34底部固定连接有侧板39，两个所述侧板39一侧均固定嵌设有侧边摄像头38和照明灯37，所述顶部支架24内侧固定连接有固定圆环35，所述固定圆环35内部设有圆盘30，所述固定圆环35与圆盘30通过轴承连接，所述圆盘30底部固定连接有环形外齿轮36，所述环形外齿轮36一侧设有齿轮40，所述齿轮40与环形外齿轮36相啮合，所述齿轮40底部固定连接有连接轴41，所述连接轴41底部设有第二电机42，所述第二电机42输出端与连接轴41固定连接，所述第二电机42底部固定连接有支撑底板43，所述支撑底板43与顶部支架24固定连接，所述圆盘30顶部两侧均开设有两个方槽32，两个所述卡块34分别贯穿两个所述方槽32并与两个所述方槽32滑动连接，启动第一电机26，第一电机26启动并带动螺纹杆25转动，螺纹杆25转动并带动两个滑块31向两侧移动，使滑块31移动带动卡块34移动，卡块34移动并带动侧板39移动，使卡块34在方槽32内滑动，方便调节侧边摄像头38与物品的距离，当需要采集前后图像时，启动第二电机42，第二电机42启动并带动连接轴41转动，连接轴41转动并带动齿轮40转动，齿轮40转动并带动环形外齿轮36转动，使环形外齿轮36带动圆盘30转动，使两个方槽32带动卡块34转动，从而使侧板39观察前后的图像，观察完成后，反向启动第二电机42，使两个卡块34重新与两个滑块31卡上，方便物品继续运输。
26.其中，为了实现顶部数据采集的目的，本装置采用如下技术方案实现的：所述顶部支架24顶部固定连接有两个立板28，所述螺纹杆25贯穿两个立板28并与两个所述立板28通过轴承连接，两个所述立板28底部固定连接有顶部摄像机29，顶部摄像机29可采集物品顶部的数据。
27.一种机器视觉人工智能处理系统使用方法，具体步骤如下：s1、通过视觉图像采集模块2进行图像采集，利用图像动态捕捉模块4和图像静态采集模块8的摄像机进行物品动态图像捕捉和物品静态图像采集，利用顶部数据采集模块7对物品顶部进行图像采集，同时通过图像转换模块5将图像转换成数字数据，并通过数据传输模块6将数字数据传输给视觉图像处理模块9；s2、采集的数据通过视觉图像处理模块9进行处理，视觉图像处理模块9通过图像智能识别模块11进行智能识别，将采集到的数字图像传送给图像处理模块14，根据接收的图像信息进行物品三维图像建立，通过图像匹配模块13进行图像匹配，根据像素分布和亮
度、颜色等进行目标提取，如面积、数量、位置、长度等，再根据预设的模板进行匹配，包括产品的尺寸、颜色、高度、大小等，预设的模板通过模板制作模块15和数据交互模块16输入视觉图像处理模块9内；s3、通过图像显示模块10进行采集图像的显示，通过采集控制模块17进行该物品状态的控制，通过指令发送模块20直接发送指令，当摄像损坏或是机器故障时，通过采集控制模块17发送信息给请求人工介入模块18，请求人工介入模块18将命令发送操作人员，通过指令输出模块19进行人为的物品筛选。
28.本发明的使用过程如下：在使用本发明时，需要视觉识别的物品通过传输带23到达顶部摄像机29底部，启动第一电机26，第一电机26启动并带动螺纹杆25转动，螺纹杆25转动并带动两个滑块31向两侧移动，使滑块31移动带动卡块34移动，卡块34移动并带动侧板39移动，使卡块34在方槽32内滑动，方便调节侧边摄像头38与物品的距离，当需要采集前后图像时，启动第二电机42，第二电机42启动并带动连接轴41转动，连接轴41转动并带动齿轮40转动，齿轮40转动并带动环形外齿轮36转动，使环形外齿轮36带动圆盘30转动，使两个方槽32带动卡块34转动，从而使侧板39观察前后的图像，观察完成后，反向启动第二电机42，使两个卡块34重新与两个滑块31卡上，方便物品继续运输。
29.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。