[發明專利]一種3D點云處理方法、裝置、系統及計算機存儲介質

在審

• 申請號: 201910282317.1
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN110047147A
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 王星華;陳冠志;徐婷婷;黃卜夫
• 申請（專利權）人: 易視智瞳科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00;G06T7/80
• 代理公司: 深圳協成知識產權代理事務所(普通合伙) 44458
• 代理人: 章小燕

本發明公開了一種3D點云處理方法、裝置、系統及計算機存儲介質，包括：2D相機模組、3D相機模組、以及將所述2D相機模組和所述3D相機模組固定于XY平面內的精密承載平臺上方的相機承載支架，其中，所述方法包括：對2D相機模組及3D相機模組進行協同標定；所述2D相機模組和3D相機模組分別取圖，獲得目標工件的2D圖像和3D點云；基于2D相機模組獲得的2D圖像特征，提取2D ROI；將所述2D ROI反向投射到3D點云空間，獲得投影符合2D ROI的3D ROI；對所述3D ROI進行點云計算，獲得所需要的3D參數。通過本發明實施例，可以在不影響識別精度的前提下，顯著減少計算的3D點云數量，提高運算速度，改善3D點云應用實時性能，節省計算資源，優化了在實際生產中的實時處理速度。

技術領域

本發明涉及機器視覺領域，特別涉及一種3D點云處理方法、裝置、系統及計算機存儲介質。

背景技術

3D點云處理技術近年來正受到越來越多的重視。與同樣視野2D圖像采用整型數據記錄的方式相比，3D點云由于引入了目標工件的三維信息且采用浮點數進行存儲，所需計算能力大幅提升，耗時顯著延長，給技術的實時應用帶來了阻礙。

在實際應用中，感興趣區域(ROI，Region Of Interest)往往只是整個3D點云圖像中的一部分。但是，直接在3D點云數據中篩選出ROI，需要將整個點云遍歷計算一次，并且由于只有X/Y/Z的三維信息，難以通過表面的圖像特征來進行快速的定位。

所以，相關3D點云處理技術，在處理過程中存在處理點數多、浮點運算速度慢、算力要求高、實時特性差的問題。

所以，隨著工業的快速發展，現在急需一種在不影響識別精度的前提下，能顯著減少所需計算的3D點云數量，提高運算速度，改善3D點云應用實時性能，節省計算資源的3D點云的處理方法。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種3D點云處理方法、裝置、系統及計算機存儲介質，可以在不影響識別精度的前提下，顯著減少所需計算的3D點云數量，提高運算速度，改善3D點云應用實時性能，節省計算資源，優化了設備在實際生產中的實時處理速度，顯著提升3D處理效能。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

根據本發明的一個方面，提供的一種3D點云處理方法，應用于3D點云處理裝置，所述3D點云處理裝置包括：2D相機模組、3D相機模組、以及將所述2D相機模組和所述3D相機模組固定于XY平面內的精密承載平臺上方的相機承載支架，其中，所述方法包括：

對2D相機模組及3D相機模組進行協同標定；

所述2D相機模組和3D相機模組分別取圖，獲得目標工件的2D圖像和3D點云；

基于2D相機模組獲得的2D圖像特征，提取2D ROI；

將所述2D ROI反向投射到3D點云空間，獲得投影符合2D ROI的3D ROI；

對所述3D ROI進行點云計算，獲得所需要的3D參數。

在一個可能的設計中，所述對2D相機模組及3D相機模組進行協同標定；包括：

分別對所述2D相機模組和3D相機模組進行單獨標定；

對2D相機模組及3D相機模組進行協同標定，建立2D圖像位置到3D點云XY平面的轉換矩陣T23。

在一個可能的設計中，所述2D相機模組和3D相機模組分別取圖，獲得目標工件的2D圖像和3D點云；包括：

所述2D相機模組對目標工件進行取圖，生成目標工件的2D圖像；

所述3D相機模組對目標工件進行取圖，生成目標工件的3D點云。