[發明專利]基于視覺的轉軸位姿檢測方法和裝置

在審

• 申請號: 202110551349.4
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113205561A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 張建富;馮平法;肖軒;余暢;王健健;吳志軍;郁鼎文
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G06T7/70;G06T7/12;G06T7/136;G06T7/90
• 代理公司: 北京華進京聯知識產權代理有限公司 11606
• 代理人: 方曉燕

本申請涉及一種基于視覺的轉軸位姿檢測方法、裝置、計算機設備和存儲介質。所述方法包括：獲取雙目相機對目標轉軸的工裝部件進行采集得到的圖像組；根據預設的圖像識別策略，識別圖像組包含的每個圖像中的工裝部件色塊，并對識別出的工裝部件色塊分別進行標記，得到每個圖像對應的標定圖像；針對每個標定圖像，在標定圖像中識別各色塊之間的分割線位置；根據各色塊之間的分割線位置，計算目標轉軸的位姿信息。該方法通過獲取雙目相機對工裝部件的采集的圖像組，識別圖像組中工裝部件的不同色塊的位置信息，并根據不同色塊的位置信息計算轉軸的位姿信息，成本較低并且能夠適用于各種自動化場景的轉軸位姿測試方法，同時可以提高轉軸位姿信息測量的準確性。

技術領域

本申請涉及位姿檢測技術領域，特別是涉及一種基于視覺的轉軸位姿檢測 方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

背景技術

視覺測量技術具有實時性強、精度高、自動化程度高等一系列優點，以及 廣泛應用于工業視覺檢測、遙感影像分析和飛行器視覺導航等一系列領域。在 工業視覺檢測領域，對自動化設備的轉軸位姿檢測是一種常用的檢測技術，轉 軸位姿檢測是指通過采集目標圖像并對圖像進行特征提取，以此來解算目標的 位姿信息。

目前在工程中大都使用光電編碼器或者磁編碼器來檢測轉軸位姿，但是通 過這些編碼器對轉軸進行位姿檢測時，都需要通過機械方式與軸端進行配合才 能進行測量，測量過程復雜，測得的轉軸信息不準確。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠提高轉軸位姿信息計算 準確率的基于視覺的轉軸位姿檢測方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

第一方面，提供了一種基于視覺的轉軸位姿檢測方法，該方法包括：

獲取雙目相機對目標轉軸的工裝部件進行采集得到的圖像組，圖像組包含 的圖像的采集時間相同；

根據預設的圖像識別策略，識別圖像組包含的每個圖像中的工裝部件色塊， 并對識別出的工裝部件色塊分別進行標記，得到每個圖像對應的標定圖像；

針對每個標定圖像，在標定圖像中識別各色塊之間的分割線位置；

根據各色塊之間的分割線位置，計算目標轉軸的位姿信息。

在其中一個實施例中，目標轉軸的位姿信息至少包括目標轉軸的坐標與轉 動角度；

根據各色塊之間的分割線位置，計算目標轉軸的位姿信息，包括：

在各標定圖像中，確定匹配的各色塊之間的分割線位置，作為目標位置對；

根據目標位置對，計算工裝部件與雙目相機之間的深度值；

根據深度值計算圓心坐標；

將目標位置對兩兩組合進行角度值計算，得到多個角度值，對多個角度值 進行聚類，選取密度最大的角度分布區域中角度值對應的目標位置對計算目標 轉軸的半徑值；

根據半徑值與目標轉軸的標準半徑值計算半徑殘差值，將大于預設殘差閾 值的半徑殘差值對應的目標位置對丟棄；

根據剩余的目標位置對計算的角度值求取平均值，得到目標轉軸的轉動角 度；

根據剩余的目標位置對計算的圓心坐標求取平均值，得到目標轉軸的坐標。

在其中一個實施例中，在各標定圖像中，確定匹配的各色塊之間的分割線 位置，作為目標位置對，包括：

當各標定圖像識別的不同分割線位置兩邊色塊的顏色差異度小于預設的差 異度閾值，則得到目標位置對。

在其中一個實施例中，對識別出的工裝部件色塊分別進行標記，得到每個 圖像對應的標定圖像，包括：