一种基于视觉识别的油色谱样品自动定位方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及机器人视觉控制技术领域，具体而言，涉及一种基于视觉识别的油色谱样品自动定位方法及系统，本发明专利技术解决的问题：油色谱样品在自动上样的过程中无法准确定位的问题，为解决上述问题，本发明专利技术实施例提供一种基于视觉识别的油色谱样品自动定位方法，工作台上放置有多个色谱仪，每个色谱仪上设有转动进样盘，每个转动进样盘上设有多个进样口，定位方法包括：通过第一相机实时获取工作台上的图像信息，得到第一图像结果，根据第一图像结果确定油色谱样品需要放置的色谱仪，通过第二相机获取油色谱样品的摆放位置，得到第二图像结果，根据第二图像结果抓取油色谱样品，并将抓取的油色谱样品移动至目标仪器的上方。油色谱样品移动至目标仪器的上方。油色谱样品移动至目标仪器的上方。

【技术实现步骤摘要】
一种基于视觉识别的油色谱样品自动定位方法及系统


[0001]本专利技术涉及机器人视觉控制
，具体而言，涉及一种基于视觉识别的油色谱样品自动定位方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，通过油色谱分析试验判断充油电气设备内部故障性质的方法，已经成为保证充油电气设备运行安全的重要手段，通常油色谱试验以注入气样的方式进行分析，但因为收集气体的过程过于繁琐，采用油液检测的色谱分析仪，检测效率更高，并且在自动上样时，油样的注射难度要小于气样的注射难度，常规的自动上样方法都依靠固定各模块位置，提前配置各模块动作，从指定样品位置抓取针筒，移至油色谱分析仪进行上样，但是这种上样方式无法识别样品存放位注射器的位置，以及其中注射器是否倾斜，在抓取针筒上样时，无法判断色谱仪内是否已完成采样并取出，并且上样后无法判断样品在油色谱分析仪位置，更无法同时通过一个机械手同时对多个色谱仪进行自动上样，导致色谱仪的检测效率过低。
[0003]举例而言，公开号为CN114378825B的中国专利技术专利公开了一种多相机视觉定位方法、系统及电子设备，根据样品放置位置的不同来改变机器人的运行姿态，实现定位装配，但是无法实现在定位装配的过程中，根据样品放置位置的不同而改变机器人的放置速率。

技术实现思路

[0004]本专利技术解决的问题：油色谱样品在自动上样的过程中无法准确定位的问题。
[0005]为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种基于视觉识别的油色谱样品自动定位方法，定位方法应用于工作台，工作台上放置有多个色谱仪，每个色谱仪上设有转动进样盘，每个转动进样盘上设有多个进样口，定位方法包括：通过第一相机实时获取工作台上的图像信息，得到第一图像结果，根据第一图像结果确定油色谱样品需要放置的色谱仪，记为目标仪器，并确定目标仪器上油色谱样品需要放置的进样口，记为目标进口；控制机械臂移动至样品存放架，通过第二相机获取油色谱样品的摆放位置，得到第二图像结果，根据第二图像结果抓取油色谱样品，并将抓取的油色谱样品移动至目标仪器的上方；通过第二相机获取转动进样盘的图像信息，并将靠近油色谱样品的进样口记为当前进口，判断当前进口与目标进口是否相同；若是，则判断目标进口内是否存在尚未完成的油色谱样品；当目标进口内存在尚未完成的油色谱样品时，工作台发出警报信息；当目标进口内不存在油色谱样品时，机械臂根据目标进口进行放置路径规划，放置目标样品；当油色谱样品放置于目标进口后，控制机械臂向样品存放架移动，再次获取第一图像结果，根据第一图像结果选取目标仪器，并控制机械臂的移动速度；若否，则获取当前进口与目标进口的坐标信息，根据坐标信息控制转动进样盘转动。
[0006]与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：第一相机的设置，让工作台上的整体情况能够得到观察，并根据观察结果来确定油色谱样品的放置位置，第二相机的
设置让机械臂抓取油色谱样品时更加准确，并且在上样的过程中，能够对目标进口进行检查，避免油色谱样品的放置位置错误，影响检测工作后续的进行，当上样完成后，通过第一图像结果来确定下一次上样的进样口，让机械臂能够根据当前的检测状况选取合适的进样口，让目标进口的选取，符合当前的工作状态，还能够在不同的工作状态下，选取不同的机械臂的移动速度，让机械臂的工作状态也能够与当前的工作状态相配合，通过一个机械臂为多个色谱仪进行上样的工作方式，不但能够实现长时间的不间断工作，降低人工成本，还提高了检测效率。
[0007]在本专利技术的一个实施例中，控制机械臂移动至样品存放架，通过第二相机获取油色谱样品的摆放位置，得到第二图像结果，根据第二图像结果抓取油色谱样品，并将抓取的油色谱样品移动至目标仪器的上方，具体包括：通过视觉识别对油色谱样品进行圆检测，确定油色谱样品的圆轮廓和圆心位置；根据圆轮廓与圆心位置，确定样品存放架上每个油色谱样品的摆放位置；根据摆放位置确定需要抓取的油色谱样品，记为目标样品；机械臂根据目标样品进行取样路径规划，并抓取油色谱样品。
[0008]与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：机械臂在第二相机的辅助下，通过视觉识别结合圆检测技术，绘制油色谱样品的圆轮廓及圆心，让油色谱样品的定位更加准确，相较于传统的自动上样方式，依靠固定各模块位置，提前配置各模块动作，从指定样品位置抓取针筒，油色谱样品定位的方式能够确保样品存放位上放置有油色谱样品，避免机械臂空抓，节省了运行时间，提升了运行效率。
[0009]在本专利技术的一个实施例中，通过第二相机获取转动进样盘的图像信息，并将油色谱样品下方的进样口记为当前进口，判断当前进口与目标进口是否相同，具体包括：获取目标进口的识别信息，得到第一识别结果；通过第二相机对当前进口的标识进行识别，得到第二识别结果；根据第一识别结果与第二识别结果，判断当前进口与目标进口是否相同。
[0010]与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过对每一个进样口设置不同的识别信息，让机械臂在上样前能够通过第二相机对当前进口进行校准，避免出现上样位置错误，每个进样口具有单独的标识，也让各个进样口的管理更加便捷。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，当目标进口内不存在油色谱样品时，机械臂根据目标进口进行放置路径规划，放置目标样品，具体包括：通过第二相机对目标进口进行边缘检测，将检测得到的结果进行二值化处理，得到第一处理结果；对第一处理结果进行筛选，筛选出圆度大于0.05的圆轮廓，得到第三图像结果；对第三图像结果先进行腐蚀处理，再进行膨胀处理，将多个圆轮廓拟合出圆形，得到定位圆；机械臂通过移动，将目标样品的圆心与定位圆的圆心重合，确保机械臂与目标样品处于同一直线；控制机械臂沿竖直方向移动，将目标样品放入目标进口。
[0012]与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过二值化的处理，让目标进口的边缘轮廓更加清晰，通过圆轮廓的筛选来排除部分干扰图像，提升对目标进口的边缘检测的准确性，腐蚀处理能够降低图像的噪音，膨胀处理又能够将多段圆轮廓进行拟合，使得目标进口在通过视觉识别后，形成一个定位圆，便于机械臂进行定位，顺利的将油色谱样品放入。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，当油色谱样品放置于目标进口后，再次获取第一图像结果，根据第一图像结果选取目标仪器，并控制机械臂的移动速度，具体包括：通过第一图
像结果获取每个转动进样盘上的油色谱样品的数量，计算每个转动进样盘上未摆放的油色谱样品的进样口的数量，得到多个第一数量结果；根据第一数量结果判断油色谱样品的分布情况，并根据分布情况确定下一个油色谱样品需要摆放的色谱仪；获取所有转动进样盘上未摆放油色谱样品的进样口的数量，得到第二数量结果，根据第二数量结果调整机械臂的移动速度；其中，机械臂将目标样品放置在目标进口后，直接进行下一个油色谱样品的抓取，与进样口配合的油色谱样品在色谱仪分析结束后，通过取样装置进行下样。
[0014]与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过第一数量结果来判断各个转动进样盘上能够摆放的油色谱样品的数量，让机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉识别的油色谱样品自动定位方法，其特征在于，所述定位方法应用于工作台，所述工作台上放置有多个色谱仪，每个所述色谱仪上设有转动进样盘，每个所述转动进样盘上设有多个进样口，所述定位方法包括：通过第一相机实时获取工作台上的图像信息，得到第一图像结果，根据所述第一图像结果确定油色谱样品需要放置的色谱仪，记为目标仪器，并确定所述目标仪器上所述油色谱样品需要放置的进样口，记为目标进口；控制机械臂移动至样品存放架，通过第二相机获取所述油色谱样品的摆放位置，得到第二图像结果，根据第二图像结果抓取所述油色谱样品，并将抓取的所述油色谱样品移动至所述目标仪器的上方；通过第二相机获取所述转动进样盘的图像信息，并将靠近所述油色谱样品的进样口记为当前进口，判断所述当前进口与所述目标进口是否相同；若是，则判断所述目标进口内是否存在尚未完成的所述油色谱样品；当所述目标进口内存在尚未完成的所述油色谱样品时，所述工作台发出警报信息；当所述目标进口内不存在所述油色谱样品时，所述机械臂根据所述目标进口进行放置路径规划，放置目标样品；当所述油色谱样品放置于所述目标进口后，控制所述机械臂向所述样品存放架移动，再次获取所述第一图像结果，根据所述第一图像结果选取所述目标仪器，并控制所述机械臂的移动速度；若否，则获取所述当前进口与所述目标进口的坐标信息，根据所述坐标信息控制所述转动进样盘转动。2.根据权利要求1所述的基于视觉识别的油色谱样品自动定位方法，其特征在于，所述控制所述机械臂移动至样品存放架，通过第二相机获取所述油色谱样品的摆放位置，得到第二图像结果，根据第二图像结果抓取所述油色谱样品，并将抓取的所述油色谱样品移动至所述目标仪器的上方，具体包括：通过视觉识别对所述油色谱样品进行圆检测，确定所述油色谱样品的圆轮廓和圆心位置；根据所述圆轮廓与所述圆心位置，确定所述样品存放架上每个所述油色谱样品的摆放位置；根据所述摆放位置确定需要抓取的所述油色谱样品，记为目标样品；所述机械臂根据所述目标样品进行取样路径规划，并抓取所述油色谱样品。3.根据权利要求2所述的基于视觉识别的油色谱样品自动定位方法，其特征在于，所述通过第二相机获取所述转动进样盘的图像信息，并将所述油色谱样品下方的进样口记为当前进口，判断所述当前进口与所述目标进口是否相同，具体包括：获取所述目标进口的识别信息，得到第一识别结果；通过第二相机对所述当前进口的标识进行识别，得到第二识别结果；根据所述第一识别结果与所述第二识别结果，判断所述当前进口与所述目标进口是否相同。4.根据权利要求2所述的基于视觉识别的油色谱样品自动定位方法，其特征在于，所述当所述目标进口内不存在所述油色谱样品时，所述机械臂根据所述目标进口进行放置路径
规划，放置所述目标样品，具体包括：通过所述第二相机对所述目标进口进行边缘检测，将检测得到的结果进行二值化处理，得到第一处理结果；对所述第一处理结果进行筛选，筛选出圆度大于0.05的圆轮廓，得到第三图像结果；对第三图像结果先进行腐蚀处理，再进行膨胀处理，将多个所述圆轮廓拟合出圆形，得到定位圆；所述机械臂通过移动，将所述目标样品的圆心与所述定位圆的圆心重合，确保所述机械臂与所述目标样品处于同一直线；控制所述机械臂沿竖直方向移动，将所述目标样品放入所述目标进口。5.根据权利要求4所述的基于视觉识别的油色谱样品自...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳龙，俞佳捷，夏巧群，孙珑，严凌，黄桢，高明，王杰，曹煜，高垚冲，舒磊，郭淳，权超，谢杭，高朴，
申请(专利权)人：浙江全世科技有限公司，
类型：发明
国别省市：