物体定位方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种物体定位方法和装置，涉及仓储物流技术领域。其中，该方法包括：从采集的原始点云数据中提取感兴趣区域；基于掩模对所述感兴趣区域在第一、第二坐标轴方向上进行滤波，并根据预设阈值对所述感兴趣区域在第三坐标轴方向上进行滤波，以得到滤波后的点云数据；其中，所述第三坐标轴方向为待测物体的高度方向；对所述滤波后的点云数据进行连通域分析，以得到至少一个连通域；基于所述连通域内的点云数据，确定待测物体的位姿信息。通过以上步骤，能够提高物体定位的处理效率以及物体定位精度。定位精度。定位精度。

【技术实现步骤摘要】
物体定位方法和装置


[0001]本专利技术涉及仓储物流
，尤其涉及一种物体定位方法和装置。

技术介绍

[0002]在物流运输、仓储自动化快速发展的环境下，无人仓的许多场景都需要对方形箱体进行定位，然后通过将定位得到的箱体位姿信息提供给控制装置从而实现实时、精准地控制。箱体定位是该类任务的必要环节，并且“实时”和“精度”都是很重要的，一般要求箱体定位处理速度在毫秒(ms)量级，箱体定位处理精度在毫米(mm)量级。
[0003]现有的箱体定位方法主要包括以下流程：先通过深度相机获取三维点云数据，然后对三维点云数据进行滤波、降采样、分离各个箱体表面，再针对每个表面求解最小外接矩形、计算得到箱体的位姿信息。
[0004]在实现本专利技术过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：第一、由于点云数据的数据量较大(一般点云数据量少则十几万像素，多则几十万甚至上百万像素)，直接对点云数据进行多个方向的滤波、聚类等操作会花费较长时间，且不易实现对任意形状区域的提取；第二、过多的降采样操作会降低箱体定位精度；第三、随着箱体数量的增加，分离各个箱体表面的操作(比如欧式聚类等操作)所耗费的时间也会显著增加，使得总体算法的时间开销很大。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种物体定位方法和装置，能够提高物体定位的处理效率以及物体定位精度。
[0006]为实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种物体定位方法。
[0007]本专利技术的物体定位方法包括：从采集的原始点云数据中提取感兴趣区域；基于掩模对所述感兴趣区域在第一、第二坐标轴方向上进行滤波，并根据预设阈值对所述感兴趣区域在第三坐标轴方向上进行滤波，以得到滤波后的点云数据；其中，所述第三坐标轴方向为待测物体的高度方向；对所述滤波后的点云数据进行连通域分析，以得到至少一个连通域；基于所述连通域内的点云数据，确定待测物体的位姿信息。
[0008]可选地，所述方法还包括：在执行所述基于所述连通域内的点云数据，确定待测物体的位姿信息的步骤之前，对所述连通域内的点在第三坐标轴方向上进行自适应滤波。
[0009]可选地，所述感兴趣区域采用第一矩阵表示，且所述第一矩阵中的元素用于存储点云数据点的三维坐标；所述基于掩模对所述感兴趣区域在第一、第二坐标轴方向上进行滤波的步骤包括：对所述第一矩阵中存储的点云数据点的三维坐标进行分离，以得到第二矩阵；其中，所述第二矩阵中的元素用于存储点云数据点在第三坐标轴上的坐标取值；将所述掩模与所述第二矩阵相乘得到第三矩阵，并将所述第三矩阵作为对所述感兴趣区域在第一、第二坐标轴方向上滤波后的结果。
[0010]可选地，所述预设阈值包括：第一高度阈值和第二高度阈值；所述根据预设阈值对
所述感兴趣区域在第三坐标轴方向上进行滤波，以得到滤波后的点云数据的步骤包括：将所述第三矩阵中取值大于或等于第一高度阈值、且小于或等于第二高度阈值的元素保留，并将所述第三矩阵中的其他元素设置为0，以得到第四矩阵；其中，所述第四矩阵用于表示所述滤波后的点云数据。
[0011]可选地，所述方法还包括：将所述第四矩阵中的元素取值转换为对应的灰度值，然后基于灰度转换得到的第五矩阵执行所述对所述滤波后的点云数据进行连通域分析，以得到至少一个连通域的步骤。
[0012]可选地，所述对所述连通域内的点在第三坐标轴方向上进行自适应滤波的步骤包括：对所述连通域内的点在第三坐标轴上的坐标取值进行直方图分析，以确定自适应阈值区间；将所述连通域内落在所述自适应阈值区间的点保留，将所述连通域内没有落在所述自适应阈值区间的点滤除。
[0013]可选地，所述方法还包括：在执行所述从采集的原始点云数据中提取感兴趣区域的步骤之前，根据待测物体所在平台的大小和形状生成所述掩模。
[0014]为实现上述目的，根据本专利技术的另一方面，提供了一种物体定位装置。
[0015]本专利技术的物体定位装置包括：提取模块，用于从采集的原始点云数据中提取感兴趣区域；第一滤波模块，用于基于掩模对所述感兴趣区域在第一、第二坐标轴方向上进行滤波，并根据预设阈值对所述感兴趣区域在第三坐标轴方向上进行滤波，以得到滤波后的点云数据；其中，所述第三坐标轴方向为待测物体的高度方向；连通域分析模块，用于对所述滤波后的点云数据进行连通域分析，以得到至少一个连通域；确定模块，用于基于所述连通域内的点云数据，确定待测物体的位姿信息。
[0016]为实现上述目的，根据本专利技术的再一个方面，提供了一种电子设备。
[0017]本专利技术的电子设备，包括：一个或多个处理器；以及，存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本专利技术的物体定位方法。
[0018]为实现上述目的，根据本专利技术的又一个方面，提供了一种计算机可读介质。
[0019]本专利技术的计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现本专利技术的物体定位方法。
[0020]上述专利技术中的一个实施例具有如下优点或有益效果：通过从采集的原始点云数据中提取感兴趣区域，基于掩模对所述感兴趣区域在第一、第二坐标轴方向上进行滤波，并根据预设阈值对所述感兴趣区域在第三坐标轴方向上进行滤波，以得到滤波后的点云数据，对所述滤波后的点云数据进行连通域分析以得到至少一个连通域，基于所述连通域内的点云数据确定待测物体的位姿信息这些步骤，能够提高物体定位的处理效率以及物体定位精度。
[0021]上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。
附图说明
[0022]附图用于更好地理解本专利技术，不构成对本专利技术的不当限定。其中：
[0023]图1是根据本专利技术第一实施例的物体定位方法的主要流程的示意图；
[0024]图2是根据本专利技术第二实施例的物体定位方法的主要流程的示意图；
[0025]图3是本专利技术实施例中平台和深度相机的安装结构示意图；
[0026]图4是本专利技术实施例中原始点云数据和感兴趣区的示意图；
[0027]图5是根据本专利技术第三实施例的物体定位装置的主要模块示意图；
[0028]图6是根据本专利技术第四实施例的物体定位装置的主要模块示意图；
[0029]图7是本专利技术实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；
[0030]图8是适于用来实现本专利技术实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
[0031]以下结合附图对本专利技术的示范性实施例做出说明，其中包括本专利技术实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本专利技术的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
[0032]需要指出的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。
[0033]在详细介本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物体定位方法，其特征在于，所述方法包括：从采集的原始点云数据中提取感兴趣区域；基于掩模对所述感兴趣区域在第一、第二坐标轴方向上进行滤波，并根据预设阈值对所述感兴趣区域在第三坐标轴方向上进行滤波，以得到滤波后的点云数据；其中，所述第三坐标轴方向为待测物体的高度方向；对所述滤波后的点云数据进行连通域分析，以得到至少一个连通域；基于所述连通域内的点云数据，确定待测物体的位姿信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在执行所述基于所述连通域内的点云数据，确定待测物体的位姿信息的步骤之前，对所述连通域内的点在第三坐标轴方向上进行自适应滤波。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述感兴趣区域采用第一矩阵表示，且所述第一矩阵中的元素用于存储点云数据点的三维坐标；所述基于掩模对所述感兴趣区域在第一、第二坐标轴方向上进行滤波的步骤包括：对所述第一矩阵中存储的点云数据点的三维坐标进行分离，以得到第二矩阵；其中，所述第二矩阵中的元素用于存储点云数据点在第三坐标轴上的坐标取值；将所述掩模与所述第二矩阵相乘得到第三矩阵，并将所述第三矩阵作为对所述感兴趣区域在第一、第二坐标轴方向上滤波后的结果。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设阈值包括：第一高度阈值和第二高度阈值；所述根据预设阈值对所述感兴趣区域在第三坐标轴方向上进行滤波，以得到滤波后的点云数据的步骤包括：将所述第三矩阵中取值大于或等于第一高度阈值、且小于或等于第二高度阈值的元素保留，并将所述第三矩阵中的其他元素设置为0，以得到第四矩阵；其中，所述第四矩阵用于表示所述滤波后的点云数据。5.根据权利要求4所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴迪，刘伟峰，
申请(专利权)人：北京京东乾石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：