一种基于深度相机的托盘识别定位方法与流程

专利2026-03-01  12


本发明涉及托盘识别定位,具体涉及一种基于深度相机的托盘识别定位方法。


背景技术:

1、托盘识别是agv作业流程中的重要步骤,是一种通过车载传感器感知周围环境,从而识别以及定位托盘的关键技术。针对复杂的仓储环境,急需一种精准高效的托盘识别定位算法。

2、经检索公开号为cn115761210a的中国专利公开了一种基于深度相机的托盘识别定位方法,涉及托盘识别定位技术领域,s1:深度相机感知环境,形成深度点云;s2:接收深度点云,得到托盘的关键信息;s3:点云进行边缘提取,轮廓点云与模板点云匹配,得分最高判定为托盘;s4:计算左右侧平行线的中点以及托盘上边缘线的法平面,得到第一帧先验位姿;s5:利用第一帧先验位姿,分割处理后续九帧数据,得到十帧结果进行平均处理,得到稳定托盘位姿;s6:结合机器人定位导航完成托盘插取。深度相机感知环境,形成深度点云,点云进行边缘提取,提取之后的轮廓点云与模板点云匹配,大大减少计算量,降低处理器运算负担,可以在嵌入式设备上实施。

3、但是在托盘上添加人工特征,比如二维码来进行二次定位,解决了部分问题,但是也增加了施工成本、提高了前期部署难度。


技术实现思路

1、本发明提供一种基于深度相机的托盘识别定位方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种基于深度相机的托盘识别定位方法,包括以下步骤:

3、步骤一:对托盘进行扫描并获取托盘的原始点云数据;

4、步骤二:对原始点云数据进行特征提取;

5、步骤三,提取感兴趣区域;

6、步骤四,使用感兴趣区域坐标;

7、步骤五:对提取出来的点云块进行pca分析;

8、步骤六:根据上一步的投影方向,将提取出来的点云快投影到垂直主向量方向;

9、步骤七:使用opencv对上一步的图像进行一系列形态学变换,得到平滑均匀的图像;

10、步骤八:提取托盘孔洞,并对孔洞进行尺度约束,得到托盘的真实孔洞;

11、步骤九:将2d孔洞反投影到3d空间,确定托盘的3d位置。

12、本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤二还包括,由于托盘从相机方向观测,存在多个立柱,使用三维卷积对点云中的立柱进行提取,从而提取出所有立柱的点云,然后使用聚类算法,对尺寸不在正常范围内的立柱进行剔除,得到多个满需要求的立柱。

13、采用上述技术方案,该方案这样设置可以方便快捷的得到多个满足需求的立柱,从而方便后续算法。

14、本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤三还包括,对步骤二中的立柱进行排列组合,筛选满足几何约束的立柱组合,并将满足要求的立柱组合作为感兴趣区域。

15、采用上述技术方案,该方案这样设置可以得到托盘端面的初步位置。

16、本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤三还包括,通过对原始点云进行重新采样,提取得到感兴趣点云块。

17、采用上述技术方案,该方案这样设置可以得到托盘端面的所有点云。

18、本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤五还包括,通过pca分析获得点云的主成分向量。

19、采用上述技术方案,该方案这样设置可以得到统计学上更加精确的端面坐标和方向。

20、本发明技术方案的进一步改进在于:所述步骤六还包括,根据步骤五的投影方向,将提取出来的点云快投影到垂直主向量方向获得2d图像。

21、采用上述技术方案,该方案这样设置可以得到一个托盘端面的图像。

22、由于采用了上述技术方案,本发明相对现有技术来说,取得的技术进步是:

23、1、本发明提供一种基于深度相机的托盘识别定位方法,可以对托盘进行二次定位,降低托盘摆放位置要求。

24、2、本发明提供一种基于深度相机的托盘识别定位方法,可以对托盘进行识别,解决托盘位空缺问题。

25、3、本发明提供一种基于深度相机的托盘识别定位方法,不需要添加人工特征,适用于多种标准托盘。



技术特征:

1.一种基于深度相机的托盘识别定位方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于深度相机的托盘识别定位方法,其特征在于:所述步骤二还包括,由于托盘从相机方向观测,存在多个立柱,使用三维卷积对点云中的立柱进行提取,从而提取出所有立柱的点云,然后使用聚类算法,对尺寸不在正常范围内的立柱进行剔除,得到多个满需要求的立柱。

3.根据权利要求1所述的一种基于深度相机的托盘识别定位方法,其特征在于:所述步骤三还包括,对步骤二中的立柱进行排列组合,筛选满足几何约束的立柱组合,并将满足要求的立柱组合作为感兴趣区域。

4.根据权利要求1所述的一种基于深度相机的托盘识别定位方法,其特征在于:所述步骤四还包括,通过对原始点云进行重新采样,提取得到感兴趣点云块。

5.根据权利要求1所述的一种基于深度相机的托盘识别定位方法,其特征在于:所述步骤五还包括,通过pca分析获得点云的主成分向量。

6.根据权利要求1所述的一种基于深度相机的托盘识别定位方法,其特征在于:所述步骤六还包括,根据步骤五的投影方向,将提取出来的点云快投影到垂直主向量方向获得2d图像。


技术总结
本发明公开了一种基于深度相机的托盘识别定位方法,涉及托盘识别定位技术领域,包括包括以下步骤:步骤一:对托盘进行扫描并获取托盘的原始点云数据,步骤二:对原始点云数据进行特征提取,由于托盘从相机方向观测,存在多个立柱,使用三维卷积对点云中的立柱进行提取,从而提取出所有立柱的点云,然后使用聚类算法,得到多个满需要求的立柱,步骤三,提取感兴趣区域,对步骤二中的立柱进行排列组合,筛选满足几何约束的立柱组合,并将满足要求的立柱组合作为感兴趣区域。本发明可以对托盘进行二次定位,降低托盘摆放位置要求,同时对托盘进行识别,解决托盘位空缺问题,同时不需要添加人工特征,适用于多种标准托盘。

技术研发人员:李悠扬
受保护的技术使用者:众仓机器人(南京)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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