[發明專利]機器人夾持下的導管測量方法

有效

• 申請號: 201910972377.6
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN112729150B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 陳月玲;夏仁波;趙吉賓;趙亮;付生鵬;劉明洋;于彥鳳
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G06T7/11;G06T7/12;G06T7/155;G06T7/194;G06T7/80
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

1.機器人夾持下的導管測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：同步觸發多目視覺測量箱內的多個工業相機；

步驟2：工業相機采集不同視角下的多幅原始圖像；

步驟3：對每一幅原始圖像進行如下處理，得到分割的彎管中心軸線；

i.提取邊緣圖像并預處理：

ii.去除圖像上夾持部件，得到僅包含彎管的彎管輪廓區域：在圖像中組合平行的邊緣像素，再將平行邊緣的距離大于閾值的邊緣輪廓剔除掉，得到僅包含彎管的彎管輪廓區域；

iii.提取彎管輪廓區域的中心軸線：

iiii.將彎管中心軸線分割成直線段和橢圓段；

步驟4：選取控制點，由全局標定得到工業相機的內外參數，并借助極線約束進行控制點匹配，得到彎管的空間三維控制點；

步驟5：連接彎管相鄰的空間三維控制點，形成彎管空間三維中心軸線，將彎管中心軸線作為路徑進行掃掠，得到導管三維模型。

2.根據權利要求1所述的機器人夾持下的導管測量方法，其特征在于，所述多目視覺測量箱由若干個處于不同位置的工業相機、背光光源、勻光板以及箱體構成，其中工業相機均勻布置于箱體內壁的上方，背光光源以及勻光板設置于箱體內的底部。

3.根據權利要求2所述的機器人夾持下的導管測量方法，其特征在于，所述工業相機的布局位置使得其測量范圍覆蓋背光光源的整個視場。

4.根據權利要求1所述的機器人夾持下的導管測量方法，其特征在于，所述提取邊緣圖像并預處理包括：

利用Canny算子對圖像進行邊緣亞像素提取，得到包含夾持部件和彎管的邊緣圖像；

去除輪廓長度小于閾值的邊緣像素；

利用導管沿中軸線對稱的形態，剔除圖像中的邊緣干擾像素。

5.根據權利要求1所述的機器人夾持下的導管測量方法，其特征在于，所述提取彎管輪廓區域的中心軸線包括：

將得到彎管輪廓區域進行填充，再采用形態學開運算去除前景圖像中的噪聲區域；

對彎管輪廓的邊緣區域進行骨架提取，得到彎管輪廓區域的中心軸線。

6.根據權利要求5所述的機器人夾持下的導管測量方法，其特征在于，所述骨架提取包括：以距離兩側邊界上兩點等距的像素點作為中軸線的像素點，用于得到圖像細化的骨架。

7.根據權利要求1所述的機器人夾持下的導管測量方法，其特征在于，所述選取控制點為：利用相鄰兩個直線段的交點作為兩幅圖像中待匹配的控制點。