[發明專利]一種高精度平面物體定位方法及裝置

在審

• 申請號: 202010909448.0
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112017244A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 楊佳鍔;姜迪;廖雪飛;王雨佳
• 申請（專利權）人: 深圳翱諾科技有限公司
• 主分類號: G06T7/73
• 分類號: G06T7/73;G06T7/66;G06T7/13;G06T3/00
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理有限公司 11466
• 代理人: 夏正付

本發明涉及一種高精度平面物體定位方法及裝置，所述定位方法包括如下步驟：步驟一、激光點成像；步驟二、圖像處理：a、圖像灰度化處理；b、激光點重心精準定位；c、雙目視覺精準定位；步驟三、精準定位。本發明使用雙線陣相機的方式代替傳統二維面陣相機，提高了二維點云的獲取效率，同時使用激光作為主動光源掃射待檢測區域，彌補了受光照等環境影響的不足。在識別精度方面，相比于傳統的深度相機方法也有提高。

技術領域

本發明屬于圖像識別與定位技術領域，具體涉及一種高精度平面物體定位方法及裝置。

背景技術

目前，視覺圖像檢測技術廣泛應用于生產、生活的方方面面，特別是在智能工廠、智能裝備等領域更是研究熱點之一。隨著智能產業的不斷發展，各行各業也越來越依賴視覺圖像檢測技術進行識別、測量等工作。常用的傳統方法如下：

1、TOF系列方案：精度太低，一般是cm級，該專利可以達到1mm以下，借助亞像素等算法甚至可以到0.1mm以下；

2、面結構光方案：成本太高，主要是投射可變的主動投影需要比較昂貴且高性能的投影儀；

3、雙目方案：適應性差，主要是因為雙目對環境光要求跟高，對物體表面局部紋理要求更高。

為了能夠更好地提高物體識別精度可以采用多種新型傳感器，對物體表面進行信息數據采集，針對受環境光等因素影響的問題，可以采用主動投射光源的方式進行改變。盡管如此，采用傳統雙目識別的方法仍然受限于被識別物體的表面紋理信息、仍然存在識別效率低下等缺點。針對以上問題，目前需要一種新的識別定位方法，減少上述各類問題發生的概率，完成對物體的精準定位。

發明內容

本發明為了能夠更好地適應復雜的識別環境，減少裝置所占用的深度空間，提高識別效率，完成對目標物體的精準定位識別，克服傳統識別方法存在的問題，提出了一種基于雙線陣相機與激光發射裝置相結合的定位方法。

本發明涉及一種高精度平面物體定位方法，包括如下步驟：

步驟一、激光點成像：

激光發射器發射出的激光，經過鏡片折射，照射在目標區域物體表面形成激光點；同時，左右線陣相機對目標區域進行拍攝，得到待處理的圖像信息；

步驟二、圖像處理：

a、圖像灰度化處理

將所述圖像信息進行灰度化處理，將其轉化為只含亮度信息，不含色彩信息的灰度圖；設左線陣相機獲取到的圖像上某個像素點f(i)，經計算得到該點在灰度圖中的像素點Gray(i)；

b、激光點重心精準定位

設線陣相機灰度圖的某一像素點為Gray(i)，計算得到該點區域的激光點重心坐標i，完成激光點重心的精準定位；

c、雙目視覺精準定位

選取左右兩個雙線陣相機，根據雙目視覺定位算法，得到激光點P(x,z)的橫坐標x和縱坐標z；

步驟三、精準定位：

激光發射器發射的激光，隨不斷改變方向的鏡片改變光路方向，投射至平面的各個位置，對平面進行橫掃，將每一時刻的激光點繪制在同一張圖片中，形成二維點陣圖，繪制出待測區域目標物體的輪廓，根據輪廓信息判斷物體重心位置，實現對平面物體的精準定位。

進一步地，步驟二中，Gray(i)的計算公式為：

Gray(i)＝0.299×R(i)+0.578×G(i)+0.114×B(i)

其中，Gray(i)為經過灰度化后灰度圖中的像素點；R(i)為f(i)的紅色分量；G(i)為f(i)的綠色分量；B(i)為f(i)的藍色分量。