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一种基于双目相机与单目相机结合的割刀辅助定位算法制造技术

技术编号:28561664 阅读:29 留言:0更新日期:2021-05-25 17:57
本发明专利技术提供了一种双目相机和单目相机相结合的割胶机器人割刀定位算法,所解决的是利用机器人上面的双目相机找到目标橡胶树后,并通过树木上的辅助定位标志将割刀移动到橡胶树上的本起始割胶位置。首先,根据双目相机采集到的图像,通过橡胶树的颜色、边缘以及视差图,来得到橡胶树所在的位置,完成割刀位置的粗调整;接下来使用单目相机识别橡胶树上的辅助定位标志,来不断调整机器人的位置,使在单目相机视野中的图案与预先标定好的目标图案在相机中的大小及中心点位置相一致,来实现割刀位置的微调。本发明专利技术仅通过双目相机与单目相机相结合的方式就可快速完成割刀初始位置的准确定位,提高了割胶机器人的割胶速度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双目相机与单目相机结合的割刀辅助定位算法
本专利技术涉及了割胶机器人的关键
,尤其是智能履带式自动割胶机器人,具体涉及智能割胶机器人机械臂上的割刀在切割橡胶树上的定位算法设计与实现。为了控制割胶机器人的割刀能更加快速和精确地到达初始割胶位置,本设计提出了一种基于双目相机与单目相机结合的的割胶机器人割刀初始位置定位算法,能够有效快速实现割刀定位和割胶质量。
技术介绍
目前天然橡胶的采集手段还是采用的人力手工割胶的原始手段,即工人通过使用专用割胶工具在树木的特定位置环绕树木割出一个斜半圆形的切口,来进行割胶。海南橡胶目前还有约2.5万从事割胶工作的工人,橡胶树出胶的条件是温度要在摄氏25度左右,所以工人的工作时间是凌晨1点到6点,工作量约人均300棵树/天。因此当前从事割胶这个工作劳动成本较高,工作效率较低,苛刻的工作条件使得工人凌晨作业安全性很难得到有效的保障。另外,市场上现有的一些成品割胶机器人仍存在很多问题,如机械臂的高成本与针对不同特殊情况的可扩展性的问题、夜间工作割刀定位问题以及对不同姿态生长的树干怎样定位等问题。虽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双目相机与单目相机相结合的智能割刀定位算法,其特征在于首先通过双目相机来识别出橡胶树的位置,并测得目标橡胶树距割胶机器人抱环主体之间的距离,从而对割刀的初始位置进行粗调整。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于双目相机与单目相机相结合的智能割刀定位算法,其特征在于首先通过双目相机来识别出橡胶树的位置,并测得目标橡胶树距割胶机器人抱环主体之间的距离,从而对割刀的初始位置进行粗调整。


2.具体包括如下步骤:
步骤1:对双目相机进行双目标定,来消除相机的畸变
步骤2:获取双目相机的图像;
步骤3:对双目相机所采集到的两幅图像,通过双目立体匹配SGBM算法来计算出当前的视差图;
步骤4:利用双目相机中的左相机所采集到的图像,对其进行中值滤波操作后,根据颜色来得到一个橡胶树的位置区域;
步骤5:利用双目相机中的左相机所采集到的图像,将其转换为灰度图,然后使用canny算子来进行边缘检测,并执行开操作去消除图像中的噪声,平滑树木轮廓的边缘,最终得到一个橡胶树的位置区域;
步骤6:利用步骤3中所计算得到的视差图,根据视差图的数值,选择数值在一个合适范围内的区域作为一个橡胶树的位置区域;
步骤7:综合以上三个区域,选择它们的交集作为最终橡胶树的位置,并根据这个区域计算得到橡胶树的中心位置;
步骤8:根据步骤7所得到的橡胶树中心位置,由步骤3计算的视差图,来获得橡胶树此时距离割胶机器人抱环的距离;
步骤9:根据计算得到的橡胶树的位置,来调整割刀的位置,直到割刀与橡胶树的距离在一个合适的范围内后,割刀位置的粗调节整个过程结束。


3.一种基于双目相机与单目相机相结合的智能割刀定位算法,其特征在于通过单目相机来识别出目标橡胶树上的十字辅助定位图案,根据预先标定好的十字辅助图案应该处于单目相机中视野中位置以及所占的像素面积大小,不断调整单目相机的位置,直到十字辅助定位图案在单目相机中的中心位置以及所占的像素面积就和预期目标相一致,最终完成对割刀初始位置的微调。


4.具体包括如下步骤:
步骤1:将十字辅助图案需要在...

【专利技术属性】
技术研发人员:张云飞徐洛冬
申请(专利权)人:东北大学
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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