本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)視覺處理領(lǐng)域以及自動(dòng)蛋糕裱花裝置，特別涉及一種基于雙目測距的自動(dòng)蛋糕裱花裝置。

背景技術(shù)：

目前蛋糕的裱花制作大部分還只是依靠人工來實(shí)現(xiàn)，其成品的好壞取決于制作者的手藝，效率低下，不利于大批量生產(chǎn)。市面上就算有一些蛋糕奶油造型機(jī)也只能是對固定大小、固定高度的蛋糕進(jìn)行奶油造型，適應(yīng)性不高，不夠智能。本實(shí)用新型提出一種基于雙目測距的自動(dòng)蛋糕裱花裝置，應(yīng)用雙目視覺測距技術(shù)，能夠很好地引導(dǎo)裱花裝置在合適的位置對蛋糕進(jìn)行奶油造型，能夠兼容各種尺寸大小的蛋糕，具有應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，有助于提高生產(chǎn)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)與不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于雙目測距的自動(dòng)蛋糕裱花裝置，大大提高蛋糕奶油造型的自動(dòng)化生產(chǎn)，提高蛋糕的生產(chǎn)效率。

本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種基于雙目測距的自動(dòng)蛋糕裱花裝置，包括有機(jī)架1、送盤裝置2、雙目測距組件3、自動(dòng)蛋糕裱花室4，其特征在于：所述的機(jī)架1上設(shè)有一自動(dòng)蛋糕裱花室4，自動(dòng)蛋糕裱花室4頂部設(shè)有雙目測距組件3及裱花裝置41，雙目測距組件3根據(jù)投射在蛋糕表面的測距光斑完成自動(dòng)測距功能；所述的機(jī)架1上設(shè)有可將蛋糕盤子送入或送出自動(dòng)蛋糕裱花室4的送盤裝置2。

如上所述的一種基于雙目測距的自動(dòng)蛋糕裱花裝置，其特征在于:所述的雙目測距組件3包括雙目攝像頭30、激光燈組31、led燈32，其中l(wèi)ed燈32分別位于自動(dòng)蛋糕裱花室4頂部的四個(gè)角上。

如上所述的一種基于雙目測距的自動(dòng)蛋糕裱花裝置，其特征在于激光燈組31設(shè)有若干不同顏色的激光燈，根據(jù)蛋糕各類的不同，可投射在蛋糕上形成與蛋糕表面不同顏色的測距光斑。

如上所述的一種基于雙目測距的自動(dòng)蛋糕裱花裝置，其特征在于：所述的雙目攝像頭30包括左攝像頭301和右攝像頭302，所述左攝像頭301和右攝像頭302結(jié)構(gòu)相同，且位于同一水平面，并置于自動(dòng)蛋糕裱花室4頂部。

如上所述的一種基于雙目測距的自動(dòng)蛋糕裱花裝置，其特征在于：所述的雙目攝像頭30利用激光燈組31投射在蛋糕表面上形成的測距光斑與蛋糕表面顏色不同的特點(diǎn)，對測距光斑進(jìn)行定位、識別，并完成自動(dòng)測距功能。

如上所述的一種基于雙目測距的自動(dòng)蛋糕裱花裝置，其特征在于：所述的裱花裝置41包括裱花槍安裝架42、裱花槍43、底部擋板46、Y軸向絲杠座47、X軸向絲杠座48，所述裱花槍43安裝固定于裱花槍安裝架42上。

如上所述的一種基于雙目測距的自動(dòng)蛋糕裱花裝置，其特征在于在裱花槍43末端設(shè)置裱花嘴45。

如上所述的一種基于雙目測距的自動(dòng)蛋糕裱花裝置，其特征在于底部擋板46上設(shè)置Z軸向絲杠40，所述X軸絲向杠座48通過安裝在其背部的絲母49與Z軸向絲杠40相連并且能夠沿Z軸向運(yùn)動(dòng)，所述X軸向絲杠座48上設(shè)置X軸向絲杠481，所述Y軸向絲杠座47通過安裝在其背部的絲母49與X軸向絲杠481相連并且能夠沿X軸向運(yùn)動(dòng)，所述裱花槍安裝架42通過安裝在其背部的絲母49與Y軸向絲杠471相連并且能夠沿Y軸向運(yùn)動(dòng)；所述X軸向絲杠（481）、Y軸向絲杠（471）、Z軸向絲杠（40）均通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

如上所述的一種基于雙目測距的自動(dòng)蛋糕裱花裝置，其特征在于在所述的送盤裝置2的一端設(shè)置鏈輪27，在所述的鏈輪27上設(shè)有鏈條23，在所述機(jī)架1上設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)28，在所述送盤裝置2另一端設(shè)置傳動(dòng)鏈輪26，在所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)28上設(shè)有驅(qū)動(dòng)鏈輪25，在所述的驅(qū)動(dòng)鏈輪25與所述的傳動(dòng)鏈輪26之間設(shè)有傳動(dòng)鏈條24。

本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果:本實(shí)用新型提到的一種基于雙目測距的自動(dòng)蛋糕裱花裝置，其應(yīng)用雙目測距技術(shù)能夠準(zhǔn)確地將與蛋糕之間的距離信息反饋給編程控制器，裱花裝置能夠沿X軸、Y軸以及Z軸方向運(yùn)動(dòng)并且在編程控制器的作用下，可以在合適的位置對蛋糕進(jìn)行奶油造型并保證了蛋糕整體的美觀度，此裝置適用于多種不同形狀的蛋糕，自動(dòng)化程度高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的前視圖。

圖2為本實(shí)用新型的自動(dòng)蛋糕裱花室頂部示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的裱花裝置示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說明和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：如圖1至圖3所示的一種基于雙目測距的自動(dòng)蛋糕裱花裝置，包括有機(jī)架1、送盤裝置2、雙目測距組件3、自動(dòng)蛋糕裱花室4，其特征在于：所述的機(jī)架1上設(shè)有一自動(dòng)蛋糕裱花室4，自動(dòng)蛋糕裱花室4內(nèi)設(shè)有雙目測距組件3及裱花裝置41，雙目測距組件(3)根據(jù)投射在蛋糕表面的測距光斑完成自動(dòng)測距功能；所述的機(jī)架1上設(shè)有可將蛋糕盤子送入或送出自動(dòng)蛋糕裱花室4的送盤裝置2。將蛋糕送入自動(dòng)蛋糕裱花室4內(nèi)進(jìn)行裱花，在一定程度上保證了生產(chǎn)過程的干凈衛(wèi)生，保證了雙目攝像頭30能夠在靜態(tài)的環(huán)境下工作，提高了測距的準(zhǔn)確性，為自動(dòng)裱花工作提供了有利條件。

本實(shí)用新型中所述的雙目測距組件3包括雙目攝像頭30、激光燈組31、led燈32，其中l(wèi)ed燈32分別位于自動(dòng)蛋糕裱花室4頂部的四個(gè)角上。打開led燈32由其為在自動(dòng)蛋糕裱花室4內(nèi)工作的雙目攝像頭30提供照明條件。

本實(shí)用新型中所述的激光燈組31設(shè)有若干不同顏色的激光燈，根據(jù)蛋糕各類的不同，可投射在蛋糕上形成與蛋糕表面不同顏色的測距光斑。為了應(yīng)對不同顏色蛋糕底的需求，本實(shí)用新型在設(shè)計(jì)上加入了紅、黃、藍(lán)三盞不同顏色的激光燈，供雙目攝像頭30識別使用。

本實(shí)用新型中所述的雙目攝像頭30包括左攝像頭301和右攝像頭302，所述左攝像頭301和右攝像頭302結(jié)構(gòu)相同，且位于同一水平面，并置于自動(dòng)蛋糕裱花室4頂部。

本實(shí)用新型所述的雙目攝像頭30利用激光燈組31，投射在蛋糕表面上形成的測距光斑與蛋糕表面顏色不同的特點(diǎn)，對測距光斑進(jìn)行定位、識別，并完成自動(dòng)測距功能。

本實(shí)用新型所述的測距算法，包括以下步驟：

1）打開其中一盞激光燈投射在蛋糕上，驅(qū)動(dòng)雙目攝像頭，由左攝像頭采集圖像，對圖片進(jìn)行降噪、平滑處理，將圖像顏色信息的RGB模型轉(zhuǎn)變?yōu)镠SV模型，點(diǎn)擊圖像中的激光燈色斑，獲得激光燈顏色的HSV范圍；

2）左右攝像頭采集出兩幅圖像，從左攝像頭圖樣第一列的第一行的像素點(diǎn)開始，逐行對每行的每個(gè)像素點(diǎn)從左到右進(jìn)行掃描，當(dāng)掃描到的像素點(diǎn)在HSV范圍內(nèi)時(shí)，將當(dāng)前像素點(diǎn)標(biāo)記為光斑；對右攝像頭圖樣按照同樣的方法標(biāo)記光斑，直到兩幅圖樣的像素點(diǎn)掃描完畢；

3）定義變量分別記錄被設(shè)置像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)，緩存像素點(diǎn)所在的坐標(biāo)位置；

4）當(dāng)掃描完整副圖像，用3）中保存的像素點(diǎn)坐標(biāo)與像素點(diǎn)個(gè)數(shù)相除，分別計(jì)算出光斑群在左攝像機(jī)采集的圖樣中的中心坐標(biāo)和右攝像機(jī)采集的圖樣中的中心坐標(biāo)；

5）在4）中求出的中心坐標(biāo)可以獲得左圖樣光斑群中心點(diǎn)的橫坐標(biāo)和右圖樣光斑群中心點(diǎn)的橫坐標(biāo)，得出視差

6) 根據(jù)相似三角形原理可以推導(dǎo)出測距公式，其中z是需要測算的距離，f是攝像頭的焦距，T是兩攝像頭中心點(diǎn)之間的距離，用5）中所求視差結(jié)合測距公式計(jì)算出z值。將測算出來的距離值反饋給編程控制器，控制裱花裝置41沿Z軸運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型中所述的裱花裝置41包括裱花槍安裝架42、裱花槍43、底部擋板46、Y軸向絲杠座47、X軸向絲杠座48，所述裱花槍43安裝固定于裱花槍安裝架42上。

本實(shí)用新型所述的裱花槍43末端設(shè)置裱花嘴45。為了應(yīng)對不同蛋糕品種對外觀的要求，可以更換不同造型的裱花嘴45，能為各種奶油造型提供更多的便利。

本實(shí)用新型所述的底部擋板46上設(shè)置Z軸向絲杠40，所述X軸絲向杠座48通過安裝在其背部的絲母49與Z軸向絲杠40相連并且能夠沿Z軸向運(yùn)動(dòng)，所述X軸向絲杠座48上設(shè)置X軸向絲杠481，所述Y軸向絲杠座47通過安裝在其背部的絲母49與X軸向絲杠481相連并且能夠沿X軸向運(yùn)動(dòng)，所述裱花槍安裝架42通過安裝在其背部的絲母49與Y軸向絲杠471相連并且能夠沿Y軸向運(yùn)動(dòng)；所述X軸向絲杠481、Y軸向絲杠471、Z軸向絲杠40均通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)通過測距算法計(jì)算出z值以后，將采集到的右攝像頭圖樣，進(jìn)行圖像處理，識別出蛋糕體在圖中的輪廓并且描繪出來，結(jié)合z值以及輪廓所占像素點(diǎn)的數(shù)量，能夠計(jì)算出蛋糕直徑大小，將蛋糕直徑大小以及輪廓反饋給編程控制器，控制裱花裝置41沿X軸、Y軸運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型所述的送盤裝置2的一端設(shè)置鏈輪27，在所述的鏈輪27上設(shè)有鏈條23，在所述機(jī)架1上設(shè)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)28，在所述送盤裝置2另一端設(shè)置傳動(dòng)鏈輪26，在所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)28上設(shè)有驅(qū)動(dòng)鏈輪25，在所述的驅(qū)動(dòng)鏈輪25與所述的傳動(dòng)鏈輪26之間設(shè)有傳動(dòng)鏈條24。

本實(shí)用新型所述的送盤裝置2將蛋糕送入自動(dòng)蛋糕裱花室4，系統(tǒng)通過計(jì)算出當(dāng)前的z值以及蛋糕直徑的大小，能夠得知裱花裝置41與蛋糕體之間的空間距離信息，并且通過程序控制裱花裝置41運(yùn)動(dòng)到合理的位置對蛋糕進(jìn)行裱花造型。

上面所述的實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制。在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，任何對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。