[發明專利]一種基于點云數據的視覺檢測的方法、裝置和系統

在審

• 申請號: 202010577563.2
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111899302A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 胡忠民
• 申請（專利權）人: 武漢聞道復興智能科技有限責任公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/60;G06T7/66;G06T7/68;G06T1/00
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 崔肖肖;向彬

本發明涉及自動化檢測領域，特別是涉及一種基于點云數據的視覺檢測的方法、裝置和系統。主要包括：獲取目標物體所在區域的空間場景的三維點云；根據三維點云中每個點的主曲率特征計算每個點的特征分值，其中，特征分值的計算方式由目標物體的幾何特征確定；根據每個點的特征分值獲取每個目標物體的目標物體點云；根據目標物體點云的幾何特征獲取目標物體的幾何特征相關數據和位姿。本發明可以無接觸且高效的實現目標物體的多種檢測需求，減少環境對檢測結果的干擾，提高檢測的準確度。

【技術領域】

本發明涉及自動化檢測領域，特別是涉及一種基于點云數據的視覺檢 測的方法、裝置和系統。

【背景技術】

隨著工業領域自動化程度的提高，已有各種自動化設備用于不同的作 業環節，大大減少了人工作業量，提高了作業效率。為了提高自動化設備 整體的作業效率，其中的一個關鍵在于完成自動化作業中的多種較復雜任 務的自動檢測，主要包括目標物體的空間輪廓信息、空間朝向信息和空間 位移信息等。

但是，現有的自動檢測技術一般都僅限于單一的檢測模式，如使用傳 感器檢測或基于圖像的視覺檢測。使用傳感器進行檢測通常需要與被目標 物體進行接觸，因此可能會導致對自動化設備的工作過程造成不必要的影 響；基于圖像的視覺檢測可能會因環境光線等因素受到干擾，因此可能導 致檢測結果出現誤差。而且，目前使用的自動檢測方式中，每個檢測設備 或每次檢測時一般僅能檢測目標物體的一種信息，無法同時滿足多種檢測需求，檢測效率較低。

鑒于此，如何克服該現有技術所存在的缺陷，解決目前自動檢測技術 中的問題，是本技術領域待解決的問題。

【發明內容】

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明解決了現有自動檢測技 術中可能影響自動化設備工作、可能受到環境干擾、無法滿足多種檢測需 求，并且檢測效率較低的問題。

本發明實施例采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種基于點云數據的視覺檢測的方法，具體 為：獲取目標物體所在區域的空間場景的三維點云；根據三維點云中每個 點的主曲率特征計算每個點的特征分值，其中，特征分值的計算方式由目 標物體的幾何特征確定；根據每個點的特征分值獲取每個目標物體的目標 物體點云；根據目標物體點云的幾何特征獲取目標物體的幾何特征相關數 據和位姿。

優選的，根據每個點的特征分值獲取每個目標物體的目標物體點云， 包括：根據待測區域的預設包圍盒，從空間場景的三維點云中提取多個目 標物體的候選目標點云；根據候選目標點云中點的特征分值的分布特點， 將多個目標物體的候選目標點云分割為單個目標物體的候選點云；根據點 的光滑性和連續性約束對單個目標物體的候選點云進行分割，去除單個目 標物體的候選點云中的干擾點，獲取每個目標物體點云。

優選的，將多個目標物體的候選目標點云分割為單個目標物體的候選 點云，包括：計算多個目標物體的候選目標點云中每個點的特征分值，根 據每個點的特征分值判斷其是否屬于第一種子點類型，其中第一種子點的 特征分值大于預設第一特征分值閾值；以任一個屬于第一種子點類型的點 作為起始第一種子點，在起始第一種子點的鄰域中繼續查找屬于第一種子 點類型的點，其中鄰域的范圍是以起始第一種子點為圓心、以預設半徑值 為半徑的區域；若起始第一種子點的鄰域中包含至少一個屬于第一種子點 類型的點，將該鄰域中的點加入起始第一種子點的第一當前區域點集，并 將該鄰域內屬于第一種子點類型的點加入第一種子點集；逐一取出第一種 子點集中每一個第一種子點類型的點作為起始第一種子點，對每一個起始 第一種子點的鄰域進行查找，直至完成第一種子點集中所有點查找；對多 個目標物體的候選點云中每一個屬于第一種子點類型的點的鄰域進行查找， 直至完成多個目標物體的候選點云中所有屬于第一種子點類型的點的查找； 在獲取到的全部第一當前區域點集中，包含特征分值大于預設特征分值閾 值的點的數量超過預設點數閾值的區域為單個目標物體的候選點云。