烟垛的垛形修正方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种烟垛的垛形修正方法、装置、设备和存储介质。该垛形修正方法包括如下步骤：对构成烟垛的各个烟箱进行编码，构建不同编码对应的码垛的预定位置集；机械手根据所述预定位置集对烟箱进行码垛，并在码垛过程中分别采集该垛每一层烟箱的俯视图像；根据所述俯视图像进行整体外轮廓识别和单烟箱外轮廓识别；将识别出的整体外轮廓与基准整体外轮廓进行比对，根据比对结果修正所述预定位置集；根据修正后的预定位置集重复上述步骤直至完成垛形修正。该方法通过图像采集，轮廓识别和轮廓比对来对烟箱位置进行逐级自我修偏，最终整理垛形至标准状态，避免了误差的累计。并且，人工参与度低，避免了人工修偏的技术经验依赖度大、耗时长等弊端。耗时长等弊端。耗时长等弊端。

【技术实现步骤摘要】
烟垛的垛形修正方法、装置、设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及烟草运输包装
，尤其涉及烟垛的垛形修正方法、装置、 设备和存储介质。

技术介绍

[0002]运输前码垛是成品烟运输的初始环节，码垛的整齐性、烟箱的紧密程度都 会对运输过程烟箱破损产生影响。
[0003]相关技术中，对烟箱进行码垛通常都是先采用机械手码垛，再进行人工手 动调节。人工手动调节的过程具体为：码垛四个角的方向站四个人观察码垛情 况，出现烟箱码垛不紧密时，估算调整参数，并在系统中录入参数。该方法弊 端是调节参数是估计值，而且完成一个调节过程最少需要三次码垛过程才能完 成，第一次码垛观察位置并调节参数，第二次码垛调节参数后观察效果并优化 调节参数，第三次码垛验证效果，全过程浪费大量的人力及时间。

技术实现思路

[0004]为解决或部分解决相关技术中存在的问题，本专利技术提供一种烟垛的垛形修 正方法、装置、设备和存储介质。
[0005]本专利技术提供一种烟垛的垛形修正方法，其包括如下步骤：
[0006]S01)、对构成烟垛的各个烟箱进行编码，构建不同编码对应的码垛的预定 位置集；
[0007]S02)、机械手根据所述预定位置集对烟箱进行码垛，并在码垛过程中分别 采集该垛每一层烟箱的俯视图像；
[0008]S03)、根据所述俯视图像进行整体外轮廓识别和单烟箱外轮廓识别；
[0009]S04)、将识别出的整体外轮廓与基准整体外轮廓进行比对，判断整体外轮 廓与基准整体外轮廓的单边间距是否超过第一预设阈值，如果是，则判断该边 为异常大边；通过将所述异常大边所涉及的各烟箱对应的编码的预定位置向烟 垛中心沿着与该异常大边垂直的方向修正第一预设距离来修正所述预定位置 集；
[0010]将识别出的单烟箱外轮廓与基准单烟箱外轮廓进行位置比对，判断单烟箱 外轮廓与基准整体外轮廓的单边间距是否超过第二预设阈值，如果是，则判断 该边为异常小边；通过将所述异常小边所涉及的各烟箱对应的编码的预定位置 朝向基准位置沿着与该异常小边垂直的方向修正第二预设距离来修正所述预定 位置集；
[0011]S05)、根据修正后的预定位置集重复步骤S02至S04；直至整体外轮廓与 基准整体外轮廓的单边间距不超过第一预设阈值，且，单烟箱外轮廓与基准整 体外轮廓的单边间距不超过第二预设阈值时，完成垛形修正。
[0012]进一步地，所述步骤S03具体为：
[0013]采用cv2.findcontours轮廓识别算法对各层烟箱的俯视图像进行整体轮廓和 单
烟箱轮廓识别后，再使用IOU Loss算法修正上述轮廓位置，识别出各层烟箱 的整体外轮廓和单烟箱外轮廓。
[0014]进一步地，所述步骤S04具体为：
[0015]对步骤S03识别出的各层的整体外轮廓和单烟箱外轮廓图像进行算法弯 曲，采用算子edges_sub_pix分别提取出相应的整体外轮廓和单烟箱外轮廓的亚 像素边缘；
[0016]取整体外轮廓亚像素边缘的各边中点为单边位置代表点，采用算子 distance_contours_xld计算相同层的整体外轮廓的单边位置代表点与基准整体 外轮廓的距离，取该距离作为单边间距；判断单边间距是否超过第一预设阈值， 如果是，则判断该边为异常大边；将所述异常大边所涉及的各烟箱对应的编码 的预定位置向烟垛中心沿着与该异常大边垂直的方向修正第一预设距离；
[0017]取单烟箱外轮廓亚像素边缘的各边中点为单边位置代表点，采用算子create_distance_transform_xld和pply_distance_transform_xld计算同层的单烟箱 外轮廓的单边位置代表点和基准单烟箱外轮廓之间的距离，取该距离作为单边 间距；判断单边间距是否超过第二预设阈值，如果是，则判断该边为异常小边； 将所述异常小边所涉及的各烟箱对应的编码的预定位置朝向基准位置沿着与该 异常小边垂直的方向调整第二预设距离。
[0018]进一步地，所述基准整体外轮廓和基准单烟箱外轮廓按照如下方法获得：
[0019]采集标准垛形的每一层烟箱的标准俯视图，图像采集位置与步骤S02相同；
[0020]采用cv2.findcontours轮廓识别算法对标准垛形的各层烟箱的标准俯视图像 进行整体轮廓和单烟箱轮廓识别后，再使用IOU Loss算法修正上述轮廓位置， 识别出各层烟箱的基准整体外轮廓和基准单烟箱外轮廓；
[0021]对识别出的各层的基准整体外轮廓和基准单烟箱外轮廓图像进行算法弯 曲，采用算子edges_sub_pix分别提取出相应的整体外轮廓和单烟箱外轮廓的亚 像素边缘。
[0022]进一步地，还包括：
[0023]S06)、记录每个编号烟箱的位置修正次数，单位时间内的位置修正次数超 过预设值时，发送设备异常警告。
[0024]进一步地，所述烟箱尺寸为452mm
×
254mm
×
570mm；码垛方式为：每层 10个烟箱，三层为一垛。
[0025]进一步地，所述第一预设阈值为10mm，第一预设距离为5mm；所述第二 阈值为10mm，第二预设距离为5mm。
[0026]在本专利技术的另一面，还提供一种烟垛的垛形修正装置，其包括：
[0027]预定位置构建单元，用于对构成烟垛的各个烟箱进行编码，构建不同编码 对应的码垛的预定位置集；
[0028]码垛监控单元，用于控制机械手根据所述预定位置集对烟箱进行码垛，并 在码垛过程中分别采集该垛每一层烟箱的俯视图像；
[0029]轮廓识别单元，用于根据所述俯视图像进行整体外轮廓识别和单烟箱外轮 廓识别；
[0030]预定位置修正单元，用于将识别出的整体外轮廓与基准整体外轮廓进行比 对，判断整体外轮廓与基准整体外轮廓的单边间距是否超过第一预设阈值，如 果是，则判断该边
为异常大边；通过将所述异常大边所涉及的各烟箱对应的编 码的预定位置向烟垛中心沿着与该异常大边垂直的方向修正第一预设距离来修 正所述预定位置集；
[0031]以及将识别出的单烟箱外轮廓与基准单烟箱外轮廓进行位置比对，判断单 烟箱外轮廓与基准整体外轮廓的单边间距是否超过第二预设阈值，如果是，则 判断该边为异常小边；通过将所述异常小边所涉及的各烟箱对应的编码的预定 位置朝向基准位置沿着与该异常小边垂直的方向修正第二预设距离来修正所述 预定位置集；
[0032]修正完成单元，用于当整体外轮廓与基准整体外轮廓的单边间距不超过第 一预设阈值，且，单烟箱外轮廓与基准整体外轮廓的单边间距不超过第二预设 阈值时，确定完成垛形修正。
[0033]在本专利技术的另一面，还提供一种烟垛的垛形修正装置设备，其包括：
[0034]存储器，用于存储计算机程序；
[0035]处理器，用于调用并执行所述计算机程序，以实现上述任一项所述烟垛的 垛形修正方法的步骤。
[0036]在本专利技术的另一面，还提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟垛的垛形修正方法，其特征在于，包括如下步骤：S01)、对构成烟垛的各个烟箱进行编码，构建不同编码对应的码垛的预定位置集；S02)、机械手根据所述预定位置集对烟箱进行码垛，并在码垛过程中分别采集该垛每一层烟箱的俯视图像；S03)、根据所述俯视图像进行整体外轮廓识别和单烟箱外轮廓识别；S04)、将识别出的整体外轮廓与基准整体外轮廓进行比对，判断整体外轮廓与基准整体外轮廓的单边间距是否超过第一预设阈值，如果是，则判断该边为异常大边；通过将所述异常大边所涉及的各烟箱对应的编码的预定位置向烟垛中心沿着与该异常大边垂直的方向修正第一预设距离来修正所述预定位置集；将识别出的单烟箱外轮廓与基准单烟箱外轮廓进行位置比对，判断单烟箱外轮廓与基准整体外轮廓的单边间距是否超过第二预设阈值，如果是，则判断该边为异常小边；通过将所述异常小边所涉及的各烟箱对应的编码的预定位置朝向基准位置沿着与该异常小边垂直的方向修正第二预设距离来修正所述预定位置集；S05)、根据修正后的预定位置集重复步骤S02至S04；直至整体外轮廓与基准整体外轮廓的单边间距不超过第一预设阈值，且，单烟箱外轮廓与基准整体外轮廓的单边间距不超过第二预设阈值时，完成垛形修正。2.根据权利要求1所述的垛形修正方法，其特征在于，所述步骤S03具体为：采用cv2.findcontours轮廓识别算法对各层烟箱的俯视图像进行整体轮廓和单烟箱轮廓识别后，再使用IOU Loss算法修正上述轮廓位置，识别出各层烟箱的整体外轮廓和单烟箱外轮廓。3.根据权利要求2所述的垛形修正方法，其特征在于，所述步骤S04具体为：对步骤S03识别出的各层的整体外轮廓和单烟箱外轮廓图像进行算法弯曲，采用算子edges_sub_pix分别提取出相应的整体外轮廓和单烟箱外轮廓的亚像素边缘；取整体外轮廓亚像素边缘的各边中点为单边位置代表点，采用算子distance_contours_xld计算相同层的整体外轮廓的单边位置代表点与基准整体外轮廓的距离，取该距离作为单边间距；判断单边间距是否超过第一预设阈值，如果是，则判断该边为异常大边；将所述异常大边所涉及的各烟箱对应的编码的预定位置向烟垛中心沿着与该异常大边垂直的方向修正第一预设距离；取单烟箱外轮廓亚像素边缘的各边中点为单边位置代表点，采用算子create_distance_transform_xld和pply_distance_transform_xld计算同层的单烟箱外轮廓的单边位置代表点和基准单烟箱外轮廓之间的距离，取该距离作为单边间距；判断单边间距是否超过第二预设阈值，如果是，则判断该边为异常小边；将所述异常小边所涉及的各烟箱对应的编码的预定位置朝向基准位置沿着与该异常小边垂直的方向调整第二预设距离。4.根据权利要求3所述的垛形修正方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘博，王国萍，庞俊杰，杨川，崇黎明，张爱华，张立杰，蒋占波，常立山，岳帅，王小飞，王进，周政，贾晓慧，
申请(专利权)人：张家口卷烟厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：