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专利号: 2018114526542
申请人: 华南农业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于双目视觉的托盘位姿识别方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1.通过双目摄像头获得图像;

S2.根据颜色、纹理信息,对图像进行超像素提取,并提取超像素特征;

S3.获取相机采样过程的信息,对图像的噪声质量进行评估,并根据图像噪声质量,选择分类模型,对超像素进行分类;

S4.对托盘分类对应的超像素进行连通合并,获得托盘候选位置;

S5.根据托盘、地面、货物、货架分类的位置关系,对托盘候选对象的概率进行计算;

S6.根据概率、面积大小、尺寸、对称性选择托盘对应像素;

S7.提取对应像素的视差图,并对视差图进行滤波,提取托盘相对位置和姿态;

S8.多帧位姿数据滤波,保证托盘位置提取正确,结合导航系统更新托盘位置相对于仓库坐标系的位置,提供给路径规划系统。

2.根据权利要求1所述的一种基于双目视觉的托盘位姿识别方法,其特征在于,所述步骤S3中,获取的相机采样过程的信息包括相机快门、相机图像增益、灰度平均值。

3.根据权利要求1所述的一种基于双目视觉的托盘位姿识别方法,其特征在于,所述步骤S3中,图像的噪声质量通过现场采样数据进行结果对比,将不同相机参数、图像统计信息与图像噪声水平进行回归分析获得。

4.根据权利要求1所述的一种基于双目视觉的托盘位姿识别方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述分类模型为根据仓库现场采样,并根据相机采样过程的信息参数,通过最大期望算法,建立的不同图像参数下,托盘,地面、货物、货架的多维高斯模型和支持向量机模型。

5.根据权利要求1所述的一种基于双目视觉的托盘位姿识别方法,其特征在于,所述步骤S4对托盘分类对应的超像素进行连通合并的具体过程为:根据超像素分类后的分类标签,对超像素进行合并操作,将邻近的托盘分类表示为一个托盘候选对象;以单个托盘超像素为起点,对其连通域超像素标签进行筛选,标签一致进行合并;最后对合并后的区域的颜色域、几何形状,根据托盘先验信息进行初步筛选。

6.根据权利要求1所述的一种基于双目视觉的托盘位姿识别方法,其特征在于,所述步骤S5对托盘候选对象的概率进行计算的具体步骤如下:建立多尺度类别模板,进行托盘识别,提取识别感兴趣区域的深度信息作为初值;根据距离初值,托盘实际尺寸与相机参数,基于小孔成像原理,创建高精度托盘类别模板,包含托盘、地面、货物、货架类别信息;

采用该类别模板与分类后的图像进行匹配,获得匹配度较大的区域,作为托盘候选对象;匹配度由类别的像素面积计算;

根据托盘候选对象在图像中的位置信息,对其四周的超像素分类进行统计,当托盘类别上方货物匹配率越大,区域为托盘的概率越大;下方地面或货架匹配率越大,区域为托盘的概率越大;当符合上述条件的超像素数量越多,则该区域为托盘的概率越大。

7.根据权利要求1所述的一种基于双目视觉的托盘位姿识别方法,其特征在于,所述步骤S7提取托盘相对位置和姿态的具体步骤为:根据托盘平面约束,几何形状,对视差图进行平滑处理,剔除异常点,选择托盘支架区域的数据提取托盘位姿。

8.根据权利要求1所述的一种基于双目视觉的托盘位姿识别方法,其特征在于,所述步骤S8中,多帧位姿数据滤波具体为:从摄像头提取多帧图像时,将每帧提取的结果均进行滤波处理,防止数据波动。