医用乳胶手套自动抓取装置设计

发布时间：2020-07-03 19:12

【摘要】：医用乳胶手套作为当下医疗常用的防护工具,其需求日愈增加,质量要求愈加严格,现有的质量检测工艺是由人工将周转箱内的手套放置在检测台上进行检测。随着生产需求的增加,劳动力成本的增长,设计一款自动抓取装置来实现检测环节自动上料将具有实际意义。由于乳胶手套柔软易变形,利用固定模型难以完成检测自动上料,目前尚无好的解决办法。本文提出了一种基于最小外接矩形的快速目标检测方法,同时还提出了一种基于灰度差比的自适应加权滤波算法,利用机器视觉技术对乳胶手套特定位置进行定位,由PLC控制机械手实现抓取以期完成检测自动上料。主要工作内容有以下几个方面:首先,根据手套姿态调整的步骤,设计了抓取装置的控制系统。由于每次抓取的位置都是不确定的,本文采用机器视觉技术确定乳胶手套特定位置,将此坐标数据给控制系统来实现抓取。其次,为了避免乳胶手套之外的目标物体对抓取装置视觉定位系统的影响,需将乳胶手套从采集到的图像中扣取出来。由于本文研究的图像背景和前景对比鲜明,提出了一种基于灰度差比的自适应加权均值滤波算法解决孤立点噪声对图像影响;同时提出了一种基于最小外接矩形的快速目标检测算法,计算提取的轮廓的最小外接矩形,将其作为目标候选框,然后对选取的候选框内的物体使用ResNet深度卷积网络进行识别,最终确定乳胶手套所在的区域。再次,由于工业环境因素的不稳定性,这将对图片的质量产生影响。针对这一个问题,提出了一种基于灰度差比的自适应加权均值滤波算法对图像滤波。接下来,采用圆弧检测+特征点检测的算法对乳胶手套手指区域进行检测,确定最终抓取点。最后,对设计的视觉定位算法进行实现,编写自动抓取装置的操作界面,完成整机调试。实验测试结果表明,本文设计的视觉算法对手指的识别率及识别速度基本达到预期目标。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH77;TP391.41
【图文】：

否则设为 0[27]，假设输入图像的像素灰度为 f ( i , j )，二值化计算后的数值为g( i , 取的阈值为 H，则其计算公式（3.6）：1 ( , )( , )0 ( , )f i j Hg i jf i j H （3.从式（3.6）可以得到，二值化的结果好坏取决于阈值的选取。由于本文要处理像前景物体和背景对比鲜明，本文采用基于灰度直方图的阈值选取方法。图 3.3 给几幅图像及其对应的灰度直方图，其中图像大小为 721*521。a 原图 1 b 原图 2

17e 原图 2 对应的灰度直方图 f 原图 3 对应的灰度直方图图 3.3 灰度直方图Fig. 3.3 Gray histogram从图 3.3 可知，待处理图像的背景灰度值基本上在 0 到 50 的范围内，物体前景灰度值基本上在 100 到 255 的范围内，因此，本文选取灰度值 75 作为二值化的阈值

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本文编号：2740058