物品三维重建方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种物品三维重建方法、装置和系统，涉及物流领域。其中，一种物品三维重建方法包括：利用激光测距设备获取物品的被测点与激光测距设备的距离信息，确定被测点与激光测距设备的垂直距离信息，其中，物品在传送设备的带动下与激光测距设备相对运动；根据垂直距离信息和传送设备的运动速度确定被测点在物品上的位置信息；根据物品的各个被测点的位置信息和垂直距离信息确定物品的三维信息，以便机器人对物品进行拣选作业。通过这样的方法，能够确定物品上各个被测点的位置，以及被测点与激光测距设备的垂直距离信息，从而得到物品各个位置的高度信息，以便实现物流机器人对具有高度作业要求的物品进行拣选作业。

Three dimensional reconstruction method, device and system

The invention provides a method, a device and a system for three-dimensional reconstruction of articles. Among them, a method includes items: 3D reconstruction of measured point and laser distance measuring equipment distance information items using laser ranging equipment, determine the vertical distance information of the measured points and laser distance measuring equipment which items on the transfer device driven with laser ranging equipment according to the relative motion velocity of vertical distance information; and transfer equipment determine the location information in the goods; goods according to the three-dimensional information of each measured point position information and vertical distance information to determine the items, so that the robot picking of goods. By this method, to determine the items of each measured point and the measured point and the vertical distance from the laser ranging equipment information, to obtain a high degree of information items in various locations, in order to realize the logistics picking robot of high operational requirements of the goods.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物流领域，特别是一种物品三维重建方法、装置和系统。
技术介绍
物流领域中自动化程度普遍偏低，近年新兴的一些物流自动化设备服务于物流领域也难以适应复杂的品类区分及高速的作业节拍要求。物流机器人普遍应用在物品平面拣选，而在机器人的三维定位引导作业的方面至今仍然没有一个成熟可靠的方法。现有技术中，利用待拣选物品层高和深度的数据库记录或者双目视觉技术可以获知物品高度，进而实现对有高度的物品进行拣选作业。但现有数据库对待拣选物品层高和深度的记录会出现复核难度大等问题，并且在一个覆盖几十万种品类的大型仓库中用数据库记录过于庞大和繁杂；另外双目视觉由于成本昂贵、精度低和匹配库庞大等问题也影响着应用的广度。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提高物品三维定位的准确性，以便实现物流机器人对具有高度作业要求的物品进行拣选作业。根据本专利技术的一个方面，提出一种物品三维重建方法，包括：利用激光测距设备获取物品的被测点与激光测距设备的距离信息，确定被测点与激光测距设备的垂直距离信息，其中，物品在传送设备的带动下与激光测距设备相对运动，被测点为物品被激光投射的点；根据垂直距离信息和传送设备的运动速度确定被测点在物品上的位置信息；根据物品的各个被测点的位置信息和垂直距离信息确定物品的三维信息，以便机器人对物品进行拣选作业。可选地，利用激光测距设备获取物品的被测点与激光测距设备的距离信息，确定被测点与激光测距设备的垂直距离信息包括：激光测距设备以预定角度间隔沿垂直于传送设备运动方向的平面向物品投射激光，获取各个测量角度下激光测距设备与物品的距离信息；根据距离信息和测量角度确定各个被测点与激光测距设备的垂直距离信息。可选地，激光测距设备以预定角度间隔沿垂直于传送设备运动方向的平面向物品投射激光包括：激光测距设备一次发出一条射线，以预定角度间隔逐次向物品投射激光。可选地，根据垂直距离信息和传送设备的运动速度确定被测点在物品上的位置信息包括：根据传送设备的运动速度确定被测点在物品上的沿传送设备运动方向的位置；根据垂直距离信息和预定角度间隔确定被测点在物品上的垂直于传送设备运动方向的位置。可选地，根据传送设备的运动速度确定被测点在物品上的沿传送设备运动方向的位置包括：根据与传送设备连接的码盘输出的脉冲个数确定被测点在物品上的沿传送设备运动方向的位置。可选地，根据高度信息和预定角度间隔确定被测点在物品上的垂直于传送设备运动方向的位置包括：根据公式：确定被测点在物品上的垂直于传送设备运动方向的位置，其中，β为预定角度间隔，n为自然数，i和n为被测点标识，Hi为被测点i的垂直距离信息，被测点i的测量角度为αi，测量角度为激光投射方向与竖直方向的夹角，αi+1-αi＝β，且α0＝0。可选地，根据物品的各个被测点的位置信息和垂直距离信息确定物品的三维信息包括：根据垂直距离信息和激光测距设备与传送设备间的距离信息确定每个被测点的高度信息；根据各个被测点的位置信息和高度信息确定物品的三维信息。通过这样的方法，能够确定物品上各个被测点的位置，以及被测点与激光测距设备的垂直距离信息，从而得到物品各个位置的高度信息，以便实现物流机器人对具有高度作业要求的物品进行拣选作业。根据本专利技术的另一个方面，提出一种物品三维重建装置，包括：垂直距离确定模块，用于获取物品的被测点与激光测距设备的距离信息，确定被测点与激光测距设备的垂直距离信息，其中，物品在传送设备的带动下与激光测距设备相对运动，被测点为物品被激光投射的点；被测点位置确定模块，用于根据垂直距离信息和传送设备的运动速度确定被测点在物品上的位置信息；三维信息确定模块，用于根据物品的各个被测点的位置信息和垂直距离信息确定物品的三维信息，以便机器人对物品进行拣选作业。可选地，垂直距离确定模块包括：距离信息获取单元，用于当激光测距设备以预定角度间隔沿垂直于传送设备运动方向的平面向物品投射激光时，获取各个测量角度下激光测距设备与物品的距离信息；垂直距离获取单元，用于根据距离信息和测量角度确定各个被测点与激光测距设备的垂直距离信息。可选地，被测点位置确定模块包括：第一方向位置确定单元，用于根据传送设备的运动速度确定被测点在物品上的沿传送设备运动方向的位置；第二方向位置确定单元，用于根据垂直距离信息和预定角度间隔确定被测点在物品上的垂直于传送设备运动方向的位置。可选地，第一方向位置确定单元具体用于根据与传送设备连接的码盘输出的脉冲个数确定被测点在物品上的沿传送设备运动方向的位置。可选地，第二方向位置确定单元具体用于根据公式：确定被测点在物品上的垂直于传送设备运动方向的位置，其中，β为预定角度间隔，n为自然数，i和n为被测点标识，Hi为被测点i的垂直距离信息，被测点i的测量角度为αi，测量角度为激光投射方向与竖直方向的夹角，αi+1-αi＝β，且α0＝0。可选地，三维信息确定模块包括：高度信息确定单元，用于根据垂直距离信息和激光测距设备与传送设备间的距离信息确定每个被测点的高度信息；三维信息确定单元，用于根据各个被测点的位置信息和高度信息确定物品的三维信息。这样的装置能够确定物品上各个被测点的位置，以及被测点与激光测距设备的垂直距离信息，从而得到物品各个位置的高度信息，以便实现物流机器人对具有高度作业要求的物品进行拣选作业。根据本专利技术的又一个方面，提出一种物品三维重建系统，包括码盘、激光测距设备和上文中提到的任意一项物品三维重建装置。可选地，激光测距设备用于以预定角度间隔沿垂直于传送设备运动方向的平面向物品投射激光，探测与物品的各个被测点间的距离。可选地，激光测距设备具体用于一次发出一条射线，以预定角度间隔逐次向物品投射激光，探测与物品的各个被测点间的距离。这样的系统能够确定物品上各个被测点的位置，以及被测点与激光测距设备的垂直距离信息，从而得到物品各个位置的高度信息，以便实现物流机器人对具有高度作业要求的物品进行拣选作业。根据本专利技术的再一个方面，提出一种物品三维定位装置，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行上文中提到的任意一项的方法。这样的装置能够确定物品上各个被测点的位置，以及被测点与激光测距设备的垂直距离信息，从而得到物品各个位置的高度信息，以便实现物流机器人对具有高度作业要求的物品进行拣选作业。另外，根据本专利技术的一个方面，提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上文中提到的任意一项的方法的步骤。利用这样的计算机可读存储介质能够确定物品上各个被测点的位置，以及被测点与激光测距设备的垂直距离信息，从而得到物品各个位置的高度信息，以便实现物流机器人对具有高度作业要求的物品进行拣选作业。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术的物品三维重建方法的一个实施例的流程图。图2为本专利技术的物品三维重建方法的另一个实施例的流程图。图3为本专利技术的物品三维重建装置的一个实施例的示意图。图4为本专利技术的物品三维重建装置中垂直距离确定模块一个实施例的示意图。图5为本专利技术的三维重建装置中被测点位置确定模块的一个实施例的示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物品三维重建方法，其特征在于，包括：利用激光测距设备获取物品的被测点与所述激光测距设备的距离信息，确定所述被测点与所述激光测距设备的垂直距离信息，其中，所述物品在传送设备的带动下与所述激光测距设备相对运动，所述被测点为所述物品被激光投射的点；根据所述垂直距离信息和所述传送设备的运动速度确定所述被测点在所述物品上的位置信息；根据所述物品的各个所述被测点的位置信息和所述垂直距离信息确定所述物品的三维信息，以便机器人对所述物品进行拣选作业。

【技术特征摘要】
1.一种物品三维重建方法，其特征在于，包括：利用激光测距设备获取物品的被测点与所述激光测距设备的距离信息，确定所述被测点与所述激光测距设备的垂直距离信息，其中，所述物品在传送设备的带动下与所述激光测距设备相对运动，所述被测点为所述物品被激光投射的点；根据所述垂直距离信息和所述传送设备的运动速度确定所述被测点在所述物品上的位置信息；根据所述物品的各个所述被测点的位置信息和所述垂直距离信息确定所述物品的三维信息，以便机器人对所述物品进行拣选作业。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用激光测距设备获取物品的被测点与所述激光测距设备的距离信息，确定所述被测点与所述激光测距设备的垂直距离信息包括：所述激光测距设备以预定角度间隔沿垂直于所述传送设备运动方向的平面向所述物品投射激光，获取各个测量角度下所述激光测距设备与所述物品的距离信息；根据所述距离信息和所述测量角度确定各个所述被测点与所述激光测距设备的垂直距离信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述激光测距设备以预定角度间隔沿垂直于所述传送设备运动方向的平面向所述物品投射激光包括：所述激光测距设备一次发出一条射线，以预定角度间隔逐次向所述物品投射激光。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述垂直距离信息和所述传送设备的运动速度确定所述被测点在所述物品上的位置信息包括：根据所述传送设备的运动速度确定所述被测点在所述物品上的沿所述传送设备运动方向的位置；根据所述垂直距离信息和所述预定角度间隔确定所述被测点在所述物品上的垂直于所述传送设备运动方向的位置。5.根据权利要求2～4任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述传送设备的运动速度确定所述被测点在所述物品上的沿所述传送设备运动方向的位置包括：根据与所述传送设备连接的码盘输出的脉冲个数确定所述被测点在所述物品上的沿所述传送设备运动方向的位置；和/或，所述根据所述高度信息和所述预定角度间隔确定所述被测点在所述物品上的垂直于所述传送设备运动方向的位置包括：根据公式：Yn=Σi=0nHi*tanβ]]>确定所述被测点在所述物品上的垂直于所述传送设备运动方向的位置，其中，β为所述预定角度间隔，n为自然数，i和n为被测点标识，Hi为被测点i的所述垂直距离信息，被测点i的所述测量角度为αi，测量角度为激光投射方向与竖直方向的夹角，αi+1-αi＝β，且α0＝0。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述物品的各个所述被测点的位置信息和所述垂直距离信息确定所述物品的三维信息包括：根据所述垂直距离信息和所述激光测距设备与所述传送设备间的距离信息确定每个所述被测点的高度信息；根据各个所述被测点的位置信息和所述高度信息确定所述物品的三维信息。7.一种物品三维重建装置，其特征在于，包括：垂直距离确定模块，用于获取物品的被测点与激光测距设备的距离信息，确定所述被测点与所述激光测距设备的垂直距离信息，其中，所述物品在传送设备的带动下与...

【专利技术属性】
技术研发人员：于宗靖，宋国库，
申请(专利权)人：北京京东尚科信息技术有限公司，北京京东世纪贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11