[發(fā)明專利]基于立體視覺的工件快速分揀方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810137714.5
• 申請日: 2018-02-10
• 公開（公告）號: CN108480239B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設計）人: 鄭雅羽;王林沖;王濟浩;朱威;陳晉音
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學
• 主分類號: B07C5/36
• 分類號: B07C5/36;G06K9/00;G06K9/32;G06K9/46
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務所(普通合伙) 33230
• 代理人: 郭薇

1.一種基于立體視覺的工件快速分揀方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

步驟1：設定幀數(shù)計數(shù)初始值n＝1，設定立體匹配幀數(shù)間隔M；1≤n≤M+1；

步驟2：啟動分揀，分揀模塊的機械臂初始化，雙目攝像頭采集待分揀區(qū)域中工件的雙目圖像；

步驟3：n除以M取余數(shù)，若余數(shù)為1，則進行步驟4，否則，進行步驟5；

步驟4：獲取雙目圖像，首先對圖像進行矯正與校正，然后使用ROI劃分法對雙目圖像進行劃分，最后對劃分后的ROI區(qū)域進行傳統(tǒng)的立體匹配，得到當前所屬M幀中工件在深度圖的像素坐標系中的坐標和視差d，n重置為1；進行步驟6；

步驟5：根據(jù)前后幀推算法，以前一幀中的工件在深度圖的像素坐標系中的坐標計算出當前幀中工件在深度圖的像素坐標系中的坐標，當前幀中各工件對應的視差d等于前一幀中同一個工件對應的視差d；

步驟6：將步驟4或步驟5推算得到的當前幀中工件在深度圖的像素坐標系中的坐標和視差d進行計算，得到工件在相機坐標系下的坐標值，把前述工件在相機坐標系下的坐標值以及工件所屬類別存入控制器的存儲單元中并覆蓋同一個工件前一次存儲的值；更新幀數(shù)計數(shù)值n＝n+1；

步驟7：判斷是否接收到分揀模塊發(fā)送的就緒信號，若是，進行下一步，否則，進行步驟9；

步驟8：將最先待分揀工件在控制器的存儲單元中的相機坐標系下坐標值以及工件所屬類別發(fā)送給分揀模塊；分揀模塊接收到信息，按類分揀；

步驟9：判斷是否接收到結(jié)束信號，若是，進行下一步，否則，進行步驟3；

步驟10：分揀結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于立體視覺的工件快速分揀方法，其特征在于：所述步驟4包括以下步驟：

步驟4.1：獲取雙目圖像，進行矯正與校正，得到消除畸變并行對準之后的左目和右目圖；

步驟4.2：對雙目圖像中的工件進行識別以及定位，獲取工件在像素坐標系下坐標值和工件的所屬類別；

步驟4.3：根據(jù)工件在像素坐標系下的坐標值，在豎直列方向上進行ROI區(qū)域劃分，將雙目圖像在豎直方向上順次劃分為無效區(qū)域、ROI區(qū)域、無效區(qū)域；

步驟4.4：對ROI區(qū)域的雙目圖像進行立體匹配得到深度圖，對深度圖中對應工件坐標處的灰度值進行轉(zhuǎn)化計算，得到工件對應的視差d，把視差d和所述工件在像素坐標系下的坐標作為所屬M幀的基準值，最后把n重置為1；進行步驟6。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于立體視覺的工件快速分揀方法，其特征在于：所述步驟5中，以前一幀中的工件在深度圖的像素坐標系中的坐標計算出當前幀中工件在深度圖的像素坐標系中的坐標包括以下步驟：

步驟5.1：當前幀中各工件對應的視差d等于前一幀中同一個工件對應的視差d，計算相機坐標系下Z軸上的坐標其中，f為攝像頭的焦距，T為雙目攝像頭的左目和右目間的水平距離，d為視差；

步驟5.2：令x_i+1-x_i為工件在兩幀間隔的時間內(nèi)在像素坐標系下水平方向上的變化值，則有其中，x_i和x_i+1分別為第i幀和第i+1幀時工件在像素坐標系下的水平坐標，u₀為圖像坐標系的原點在像素坐標系下的橫坐標值，f為雙目攝像頭的焦距，dx為雙目攝像頭的成像平面上的像素點在水平方向上的大小，Z_c＝Z，v為傳送帶運動速度，F(xiàn)為幀率；

步驟5.3：當前幀中工件在深度圖的像素坐標系中的坐標為前一幀中的工件在深度圖的像素坐標系中的坐標在水平方向上加S，垂直方向上保持不變。