[發明專利]一種適用于工業機器人的操作物位置姿態識別方法

有效

• 申請號: 201310034226.9
• 申請日: 2013-01-29
• 公開（公告）號: CN103112015A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 王振利;魯守銀;趙玉良;呂曦晨;李健
• 申請（專利權）人: 山東電力集團公司電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: B25J19/04
• 分類號: B25J19/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種適用于工業機器人的操作物位置姿態識別方法，其特征是，步驟如下：

步驟1，初始化操作，將左右相機和操作物初始進行標定，然后利用左右相機獲取圖像數據；

步驟2，利用圖像采集過程中前后兩幀圖像的對運動的操作物進行跟蹤；

步驟3，通過卡爾曼濾波平滑前后兩幀圖像中操作物跟蹤窗口的變化；

步驟4，采用圖像數據降維方式，將雙目相機采集的整幅圖像的立體視覺數據即位置和姿態數據限定在步驟3的跟蹤窗內進行處理，從而降低數據處理的維數；

步驟5，計算操作物的立體位置和姿態，并將數據反饋給機器人伺服控制系統實現伺服控制。

2.如權利要求1所述的適用于工業機器人的操作物位置姿態識別方法，其特征是，所述步驟1中，左右相機圖像采集頻率應大于每秒8幀；

所述左右相機的標定包括左右相機的內參標定和左右相機相對位置的標定，其中左右相機內參的畸變校正；左右相機相對位置標定為確定左右相機的相對位置；

所述操作物初始位置標定為人工在左相機采集到的圖像中對操作物初始位置進行標定。

3.如權利要求1所述的適用于工業機器人的操作物位置姿態識別方法，其特征是，所述步驟2中，跟蹤過程為：

2-1）在前一幀圖像中初始化操作物跟蹤窗；

2-2）計算跟蹤窗內圖像的顏色概率分布；

2-3）運用均值漂移算法，獲得圖像中操作物新的大小和位置；

2-4）在后一幀視頻圖像中用2-3)中的值重新初始化跟蹤窗的大小和位置，再跳轉到2-2)繼續進行。

4.如權利要求3所述的適用于工業機器人的操作物位置姿態識別方法，其特征是，所述跟蹤窗為圖像中的包含操作物的矩形區域，初始位置由步驟1中所述操作物初始位置標定操作來確定。

5.如權利要求3所述的適用于工業機器人的操作物位置姿態識別方法，其特征是，所述顏色概率分布為所述均值漂移算法的輸入數據，其主要實現過程如下：

1）首先將圖像從RGB空間轉換到HSV空間；

2）然后對其中的H分量作統計直方圖，直方圖數據代表了不同H分量值在圖像中出現的概率；

3）將圖像中每個像素的值用其H分量出現的概率替換，就得到了顏色概率分布。