[發明專利]基于三維視覺的平面和/或曲面劃分方法以及系統在審

申請號：	202011567037.4	申請日：	2020-12-25
公開（公告）號：	CN112614172A	公開（公告）日：	2021-04-06
發明（設計）人：	劉長盛;呂世平;王朝凱	申請（專利權）人：	廣州中設機器人智能裝備股份有限公司
主分類號：	G06T7/50	分類號：	G06T7/50;G06T5/00;G06T17/00
代理公司：	廣州幫專高智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44674	代理人：	陸茵
地址：	510000 廣東省廣州***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于三維視覺平面曲面劃分方法以及系統
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【說明書】：

本發明提出了一種基于三維視覺的平面和/或曲面劃分方法以及系統，所述包括以下步驟：步驟1，獲取工件的空間點云信息，并從中截取工件的目標區域點云；步驟2，對所述目標區域點云進行降噪處理；步驟3，計算目標區域點云中每個點P_i的K鄰域內所對應的切平面法向量；步驟4，利用P_i的K鄰域內各點云對應P_i點的切平面法向量值，對目標區域點云中的每個點云進行歸類，然后根據歸類后的點云劃分出不同的平面和/或曲面。本發明能夠準確地對工件的曲面以及平面進行劃分。

技術領域

本發明涉及工業機器人識別技術領域，具體涉及一種基于三維視覺的平面和/或曲面劃分方法以及系統。

背景技術

工業相機相當于機器的眼睛。目前，機器人在進行自動化加工時，大多通過設定固定的機械臂的運動參數，讓機械臂沿著固定的路徑往復作業，但這種設備在改變目標工件后需要重新設定參數，柔性化差，只適合大批量流水線作業生成。隨著人均收入增加，人們對商品的需求逐漸多樣化，當下的企業為了適應這種趨勢，生產方式也逐漸步入多品類、小批量的生產模式，這時柔性化加工設備日益受到青睞。

而進行柔性化加工，則需要根據工業相機所獲取到的工件信息，對工件的曲面和/平面進行劃分，這樣機器人才能根據需要選取所需的平面或者曲面完成加工任務。而現有技術中，主要通過對二維圖像的邊緣提取來完成工件的分類識別，但很多時候需要知道工件具體加工點位，可以通過這種方法來分割平、曲面，得到具體的空間點位信息，進而計算出出工業機器人需要完成對應工序的位置變換信息，從而提高機加工的柔性化程度。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提出一種基于三維視覺的平面和/或曲面劃分方法以及系統，能夠準確地對工件的曲面以及平面進行劃分。

為了實現上述目的，本發明公開了一種基于三維視覺的平面和/或曲面劃分方法，包括以下步驟：

步驟1，獲取工件的空間點云信息，并從中截取工件的目標區域點云；

步驟2，對所述目標區域點云進行降噪處理；

步驟3，計算目標區域點云中每個點Pi的K鄰域內所對應的切平面法向量；其中，i＝1,2,3…N；

步驟4，利用P_i的K鄰域內各點云對應P_i點的切平面法向量值，對目標區域點云中的每個點云進行歸類，然后根據歸類后的點云劃分出不同的平面和/或曲面。

進一步的，步驟2包括以下子步驟：

步驟201，遍歷目標區域點云中的所有點Pi，并計算P_i的K鄰域內各Ki點與Pi點之間的距離總和d_i；

步驟202，對每個點云所對應的d_i進行從大到小排序，然后按照預設比例剔除d_i值較大所對應的點云。

進一步的，步驟3具體包括：

確定點Pi的K鄰域內的K個點信息，然后根據這K個點信息利用最小二乘法擬合平面，所擬合出的平面法向量即為點Pi的K鄰域內所對應的切平面法向量。