理发机器人的视觉跟踪装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种机器人理发时的视觉跟踪装置，其包括；检测相机、相机连接件、计算储存介质、理发机械手；其两个相机固定在共同能拍到人脸焦点照片的范围内，理发时因头部的动态，通过双相机拍到脸部的照片对列，得到人脸的特征点在三维空间的位置，进而计算出现头部的实时三维位姿，其数值通过计算机储存介质经过处理后传输到理发机械手各个关节电机，机械手通过实时执行相机检测产生的新数据，使理发机械手的末端理发器实时跟踪头部，来保持连接的理发器在人头部工作的实时跟踪位置，其结构操作简单、成本低廉、效果保证、性价比优越。

Vision tracking device of barber robot

【技术实现步骤摘要】
理发机器人的视觉跟踪装置
本专利技术属于计算机视觉领域，具体涉及一种理发机器人的视觉跟踪装置。
技术介绍
机器视觉、计算机视觉是延伸人类的视觉功能，机械手理发就需要有机械硬件来完成人的看东西能力，看到二维照片后还需要传递到大脑进行处理，处理完进行发出到机械手的信息，机械手来完成视觉的指令，现在的计算机视觉以三维扫描仪成像系统来完成，热成像或光成像，成本过高设备体积大笨重，检测繁琐，由于头发吸光不反射光，导致头部的扫描需求国内外无设备完成，从而检测不了理发机器人需要的人头动的信息，来完成机器人像人一样理发行为。
技术实现思路
本专利技术针对现有理发机器人工作上的要求，专利技术了理发机器人的视觉跟踪装置，用简单的相机拍人脸照片形式，通过算法解决历史人脸位置和实时人脸位置的变化，再通过原有头颅与人脸的关系值计算得到当下头皮的位置，通过控制机械手的运行得到人理发时头动不影响理发的工作即达到为理发机器人的视觉跟踪效果。本专利技术理发机器人的视觉跟踪装置，所采取的方案结构件包括；检测相机、相机连接件、计算机储存介质、理发机械手。本专利技术结构连接方式是；两个检测相机排开固定在相机连接件上，相机整体固定在理发时人的头部前上方，保证相机的镜头前方无障碍物遮挡，两个相机拍照的焦点在人脸位置；检测相机信号线与计算机储存介质连接；计算机储存介质的信号控制线与理发机械手上的各个电机连接；相机连接件与理发机器人的架体固定连接。本专利技术理发机器人的视觉跟踪装置，各结构件的功能是；检测相机是理发机器人的视觉跟踪装置看的设备，两个相机统一标定好参数，同时对人脸进行拍照，获得人脸照片对列，通过算法得到人脸照片上的特征点；两个相机通过对人脸的不断的拍照，得出各自的静态二维照片对列，通过算法获得双相机各自二维照片特征点的空间位置，双照片融合后的整体图像轮廓和特征点转换为空间坐标系数据；由人脸的特征点三维空间坐标位姿得到人头的三维位姿，即人头的空间坐标系数据；相机连接件其材质为硬性钢材，保证相机固定后的位置不变化，同时在工作过程中没有移动颤抖等影响检测相机工作的因素；计算机储存介质接收相机传来的照片数据，数据在设定好的算法下通过计算机处理器把数据转化为控制电信号数据，计算机储存介质再把电信号输出到理发机械手上的各个电机上，理发机械手各个关节电机通过相机检测的结果随从启停，使机械手连接的理发器在人的头部保持正常运行；理发机械手在计算机储存介质给出的信号下机械手末端带动理发器工作，在双相机标定的视觉系统空间坐标系值基础上，再标定出理发机械手的根部固定端在静态时的空间坐标系值，得出检测相机与理发机械手的关系值，实现检测相机与机械手末端的固定关系数据值，工作时顺序获得理发机械手的末端理发器的实时位置，其位置就是人头部动态下的实时位置，使机械手达到了人头与机械手的实时的跟踪。附图说明说明书附图为理发机器人的视觉跟踪装置整体图。图中1是本专利技术理发机器人的视觉跟踪装置的检测相机整体图。图中2是本专利技术理发机器人的视觉跟踪装置的相机连接件整体图。图中3是本专利技术理发机器人的视觉跟踪装置的计算机储存介质整体图。图中4是本专利技术理发机器人的视觉跟踪装置的人头图。图中5是本专利技术理发机器人的视觉跟踪装置的理发机械手整体图。图中6是本专利技术理发机器人的视觉跟踪装置的各个电机图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本工具进行详细说明。理发机器人的视觉跟踪装置，如图所示；两个检测相机1固定相机连接件2上，统一标定好参数；相机连接件2与理发机械手5的根部固定保持坚硬的位置关系不变，用两个检测相机1给理发机械手根部5拍照，通过检测相机1与理发机械手5的算法，得出两个相机与机械手的空间坐标固定关系，理发时人头4保持在理发机械手5与检测相机1间，通过两个相机同时对人脸进行拍照，获得人脸照片对列，通过算法得到人脸照片上的特征点，提取各自的静态二维照片对列特征点，通过算法获得双相机各自二维照片特征点的空间位置，双照片融合后的整体图像轮廓和特征转换为空间数据，由人脸的特征点当前三维空间坐标位置得到人头的当前三维位姿，由于检查相机在人的理发头动过程中不停的拍照，获得不同的实时位姿，计算机储存介质3接收相机传来的历史照片和当下照片的位姿数据后，通过算法提取历史位姿与当下位姿的变化数据，这个数据在设定好的理发机械手5的控制算法下，通过计算机储存介质3把数据转化为控制电机6的电信号数据，计算机储存介质3再把电信号输出到理发机械手5上的各个电机6上，各个关节电机通过相机检测的结果随从启停，使理发机械手5连接的理发器在人的头部保持跟踪运行。根据上述说明的方案和实现的新功能，本功能产品的技术人员还可以对所述进行变化、变更、修改、修饰，但不脱离其具体功能实现原则的基本技术路线应视为本设备保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种理发机器人的视觉跟踪装置，其包括；检测相机、相机连接件、计算机储存介质、理发机械手；两个检测相机排开固定在相机连接件上，整体固定在理发时人的头部前上方，保证相机的镜头前方无障碍物遮挡；检测相机信号线与计算机储存介质连接；计算机储存介质的信号控制线与理发机械手上的各个电机连接；相机连接件与理发机器人的架体固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种理发机器人的视觉跟踪装置，其包括；检测相机、相机连接件、计算机储存介质、理发机械手；两个检测相机排开固定在相机连接件上，整体固定在理发时人的头部前上方，保证相机的镜头前方无障碍物遮挡；检测相机信号线与计算机储存介质连接；计算机储存介质的信号控制线与理发机械手上的各个电机连接；相机连接件与理发机器人的架体固定连接。


2.根据权利要求书1所述的理发机器人的视觉跟踪装置，其检测相机特征在于；两个相机统一标定好其参数，同时对人脸进行拍照，获得人脸照片对，通过算法得到人脸照片上的特征点，相机统一标定好其参数后；在两相机共同拍照范围内，通过一标记板的特征点的标定出两个相机的位置关系和各自空间坐标系的数值，两个相机通过对人脸的不同位置拍照，得出各自的静态二维照片对，通过算法获得双相机各自二维照片特征点的空间位置，双照片融合后的整体图像轮廓和特征转换为空间数据，由人脸的特征点当前三维空间坐标位置得到人头的当前三维位姿。


3.根据权利要求1所述的理发机器人的视觉跟...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洪江，张文昌，
申请(专利权)人：北京科炫天际科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11