[發(fā)明專利]工件模板圖庫的生成方法、三維位姿檢測(cè)方法和檢測(cè)系統(tǒng)在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110181826.2 | 申請(qǐng)日： | 2021-02-09 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112989095A | 公開（公告）日： | 2021-06-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 賈軍營;盧鑫;楊海波;賈正鋒;王晨 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 沈陽風(fēng)馳軟件股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | G06F16/583 | 分類號(hào)： | G06F16/583;G06F16/535;G06K9/62;G06T7/13 |
| 代理公司： | 北京華專卓海知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11664 | 代理人： | 唐應(yīng)梅 |
| 地址： | 110167 遼寧省沈陽*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 工件 模板 圖庫 生成 方法 三維 檢測(cè) 系統(tǒng) | ||
1.一種工件模板圖庫的生成方法，其特征在于，包括：
獲取待測(cè)工件的3D模型，生成所述3D模型在預(yù)設(shè)位姿范圍內(nèi)沿多種方向的投影視圖，提取各個(gè)投影視圖的邊界圖，記錄各個(gè)投影視圖的位置，利用所有的邊界圖組成底層模板圖庫；
按照各個(gè)邊界圖對(duì)應(yīng)的投影視圖位置和圖片相似度將底層模板圖庫中的所有邊界圖分成多組，利用各組下的所有邊界圖合并生成一張代表該組的組邊界圖，將新生成的所有組邊界圖按比例縮小后組成第二層模板圖庫；
在所述第二層模板圖庫中繼續(xù)進(jìn)行分組、為每組建立組邊界圖并將每個(gè)組邊界圖按比例縮小后組成第三層模板圖庫，然后重復(fù)上述模板圖庫的建立步驟，直到建成所需層數(shù)的模板圖庫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工件模板圖庫的生成方法，其特征在于，對(duì)各層模板圖庫中的邊界圖進(jìn)行分組并為每組建立組邊界圖的步驟具體為：
確定好本層模板圖庫中所有邊界圖的位置，將本層模板圖庫中所有邊界圖備份一份；
使所有備份邊界圖中所有兩兩相鄰的邊界圖進(jìn)行相似性比較，在任意兩兩相鄰的邊界圖相似度超過第一閾值時(shí)，將兩兩相鄰的邊界圖合并成一張新邊界圖，在所有兩兩相鄰的邊界圖均完成相似性比較后，使合成的所有新邊界圖和未參與上一次合并的備份邊界圖中所有兩兩相鄰的邊界圖再次進(jìn)行相似性比較與合并，重復(fù)上述相似性比較與合并過程，直到?jīng)]有可合并的邊界圖；
將剩下的不可再合并的每一張圖均設(shè)置成一張組邊界圖，將參與到各個(gè)組邊界圖合并的所有備份圖所對(duì)應(yīng)的原始圖分成一組，各組下的所有備份邊界圖最終合并生成的圖即為該組的組邊界圖，將未經(jīng)過合并的組邊界圖所對(duì)應(yīng)的原始圖單獨(dú)分為一組并將其作為其所在組的組邊界圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工件模板圖庫的生成方法，其特征在于，
在將兩兩相鄰的備份邊界圖進(jìn)行相似性比較，以計(jì)算兩兩相鄰的備份邊界圖的相似度時(shí)，將每一張備份邊界圖的輪廓沿預(yù)設(shè)方向依次進(jìn)行像素段編號(hào)，然后按照以下公式計(jì)算兩兩相鄰的備份邊界圖的相似度值c：
其中，n為像素段編號(hào)的總數(shù)，ai為待比較圖像中某一張圖像的第i個(gè)輪廓像素段的方向向量，bi為待比較圖像中另一張圖像的第i個(gè)輪廓像素段的方向向量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的工件模板圖庫的生成方法，其特征在于，
生成的所有投影視圖中，任意相鄰的兩個(gè)投影視圖的邊界圖僅相差1至5個(gè)像素；和/或
通過邊緣檢測(cè)算法提取各個(gè)投影視圖的邊界圖；和/或
將新生成的所有組邊界圖按比例縮小時(shí)，將所有組邊界圖的長度和寬度均縮小為原來的三分之一至三分之二。
5.一種工件三維位姿的檢測(cè)方法，其特征在于，包括：
獲取待測(cè)工件的位姿圖像，提取工件位姿圖像中每一個(gè)工件的邊界，以形成一個(gè)或多個(gè)工件位姿邊界圖；
由待測(cè)工件的模板圖庫的頂層到底層依次將待匹配層模板圖庫中的所有邊界圖進(jìn)行預(yù)設(shè)操作后與各個(gè)所述工件位姿邊界圖進(jìn)行匹配，直到查找出與各個(gè)所述工件位姿邊界圖的相似度大于第二閾值的目標(biāo)邊界圖；
模板分組匹配：查找到目標(biāo)邊界圖后繼續(xù)在下一級(jí)模板圖庫中進(jìn)行匹配，且匹配時(shí)直接將各個(gè)所述工件位姿邊界圖與所述目標(biāo)邊界圖所對(duì)應(yīng)小組中的邊界圖進(jìn)行匹配，以查找出與各個(gè)所述工件位姿邊界圖的相似度大于第三閾值的目標(biāo)邊界圖；
按照上述分組匹配步驟逐級(jí)向下匹配至模板圖庫的最底層；
建立工件的三維位姿圖像：在所述模板圖庫的最底層中匹配出所需的一張或多張目標(biāo)邊界圖后，在世界坐標(biāo)系中利用匹配出的一張或多張目標(biāo)邊界圖建立工件的三維位姿圖像。
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