一种工业相机与深度相机结合的三维检测定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种三维定位检测定位系统，包括采集装置和上位机；所述采集装置包括工业相机和深度相机，且所述工业相机与深度相机光轴相互平行设置；工业相机和深度相机分别采集相同待测物体所处场景的信息，传输至上位机；上位机根据接收到的信息，对待测物体进行检测定位。本实用新型专利技术利用工业相机与深度相机结合，能够同时采集待测物体及所处场景的二维信息以及深度信息，用于作为三维定位检测的依据，能够支持实现对待测物体的三维检测，提高检测实时性和准确性。检测实时性和准确性。检测实时性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种工业相机与深度相机结合的三维检测定位系统


[0001]本技术涉及计算机视觉检测
，特别是一种工业相机与深度相机结合的三维检测定位系统。

技术介绍

[0002]无论在生产，运输，交通等领域，对于物体的三维定位都有一定的要求。现在使用的方法中，使用人工检测费时费力且检测效果并不理想，基于二维特征匹配的定位缺少三维信息的支持，需要人员或三维检测设备的配合才能进行。但三维信息采集中使用的线激光扫描方法即时性不佳；可见结构光容易受外界光照干扰，不适用于复杂的使用环境；点激光测距则需要将二维匹配与深度检测分为前后两个步骤进行，过程较繁琐，检测效率不高。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提供一种三维检测定位系统，利用工业相机与深度相机结合，以支持实现对待测物体的三维检测，提高检测实时性和准确性。本技术采用的技术方案如下。
[0004]一种工业相机与深度相机结合的三维检测定位系统，包括采集装置和上位机；所述采集装置包括工业相机和深度相机，且所述工业相机与深度相机光轴相互平行设置；
[0005]工业相机和深度相机分别采集相同待测物体所处场景的信息，传输至上位机；
[0006]上位机根据接收到的信息，对待测物体进行检测定位。
[0007]可选的，工业相机通过GigE接口与上位机连接通信，深度相机通过USB3.0接口与上位机连接通信；上位机主体采用具备千兆网口与USB3.0接口的工控机。
[0008]可选的，所述采集装置还包括壳体，工业相机和深度相机固定安装于壳体内壳体上对应工业相机和深度相机的取景窗分别设有通孔。能够实现采集装置的便携和可移植性。
[0009]可选的，采集装置的壳体上还设有对应工业相机以及深度相机的通信端子，所述通信端子一端连接工业相机/深度相机，另一端连接上位机。
[0010]可选的，所述工业相机和深度相机通过安装支架固定安装于壳体内，安装支架的两侧部固定连接壳体内两侧部；
[0011]安装支架包括分别对应深度相机和工业相机设置的凹陷部，深度相机的上表面和工业相机的上表面分别与对应的凹陷部下表面之间贴合。
[0012]可选的，为了使得工业相机和深度相机在配准标定后的位置更加稳定，深度相机和工业相机与对应的安装架凹陷部之间通过螺丝固定连接。
[0013]可选的，为了简化上位机的处理过程，本技术中，工业相机采用能够采集场景中待测物体二维图像及相对角度的可见光相机。可采用现有技术，具体的，这种工业相机具有独立的数据处理单元，根据采集的色彩图像可判断出待测物体在场景中的平面坐标及相对角度。
[0014]有益效果
[0015]本技术利用工业相机与深度相机进行结合采集待测物体的信息，作为检测定位依据，能够同时采集待测物体及所在场景的二维及深度信息，使得上位机基于这些信息能够实现基于三维信息的物体检测定位，不仅能够解决现有技术中仅基于二维图像进行识别定位，受到环境光以及物体表面材质信息影响的问题，又能够通过二维图像信息解决现有三维检测过程中由于深度信息对样本间分界线的不敏感，从而导致的无法对密集排列样本进行检测的问题，宜于提高检测实时性和准确性。
附图说明
[0016]图1所示为三维定位系统原理架构示意图；
[0017]图2所示为采集装置结构示意图；
[0018]图3所示为一种应用例的工业相机与深度相机取景及处理原理流程示意图。
具体实施方式
[0019]以下结合附图和具体实施例进一步描述。
[0020]本技术的技术构思为：利用工业相机与深度相机的结合，对待测物体同时获取二维图像信息以及深度信息，进而进行待测物体的定位检测，以解决现有技术中仅基于二维图像进行识别定位，受到环境光以及物体表面材质信息影响的问题，以及现有三维检测过程中由于深度信息对样本间分界线的不敏感，从而导致的无法对密集排列样本进行检测的问题。
[0021]实施例1
[0022]本技术的三维定位系统，参考图1所示，系统包括采集装置和上位机；所述采集装置包括工业相机和深度相机，且所述工业相机与深度相机光轴相互平行设置；工业相机和深度相机分别采集相同待测物体所处场景的信息，传输至上位机；上位机根据接收到的信息，对待测物体进行检测定位。
[0023]在应用时，工业相机与深度相机在光轴相互平行的状态下可分别采集待测物体所处场景的平面坐标、相对角度信息，和相对高度信息，传输至上位机；上位机根据接收到的二维及深度信息，对待测物体进行定位。
[0024]如图2所示，本实施例中采集装置由工业相机与深度相机组合而成，采集装置还包括壳体1以及安装于壳体内的工业相机3和深度相机5；工业相机和深度相机通过安装支架2固定安装于壳体1内；壳体上对应工业相机和深度相机的取景窗分别设有通孔。
[0025]工业相机通过GigE接口4与上位机连接通信，深度相机通过USB3.0接口与上位机连接通信；上位机主体采用具备千兆网口与USB3.0接口的工控机。采集装置的壳体上还设有对应工业相机以及深度相机的通信端子，通信端子一端连接工业相机/深度相机，另一端连接上位机。
[0026]工业相机和深度相机通过安装支架固定安装于壳体内，安装支架的两侧部固定连接壳体内两侧部；安装支架包括分别对应深度相机和工业相机设置的凹陷部，深度相机的上表面和工业相机的上表面分别与对应的凹陷部下表面之间贴合。为了使得工业相机和深度相机在配准标定后的位置更加稳定，深度相机和工业相机与对应的安装架凹陷部之间通
过螺丝固定连接。
[0027]具体的，壳体1与安装支架2之间采用M2.5螺栓螺母进行固定，固定表面为壳体1的正反面，安装支架2与工业相机3之间采用M2螺丝固定，工业相机表面包含螺孔，安装支架3下表面与工业相机上部相对固定，深度相机5与安装支架2之间采用M2螺丝固定。
[0028]本技术的三维检测定位系统在应用于实际时，工业相机采集的图像数据信息主要为色彩信息以及外部环境光信息，深度相机检测待测物体在所处场景中的相对高度信息，两者具体采集功能可采用现有技术。
[0029]为了简化上位机的处理过程，工业相机采用能够采集场景中待测物体二维图像及相对角度的可见光相机。具体的，这种工业相机具有独立的数据处理单元，根据采集的色彩图像可判断出待测物体在场景中的平面坐标及相对角度。工业相机检测待测物体在所处场景中的平面坐标和相对角度信息，其功能实现原理可以利用以下过程：
[0030]工业相机采集待测物体所处场景的图像数据信息；
[0031]工业相机基于所述图像数据信息，利用预先构建的对象模板进行模板匹配，得到匹配成功的待测物体在场景中的平面坐标和角度信息；
[0032]其中，所述对象模板的构建方法包括：采集待测对象在多种光照、背景下的图像样本，对卷积神经网路进行训练，得到对象模板。
[0033]深度相机检测待测物体在所处场景中的相对高度信息的功能实现可采本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业相机与深度相机结合的三维检测定位系统，其特征是，包括采集装置和上位机；所述采集装置包括工业相机和深度相机，且所述工业相机与深度相机光轴相互平行设置；工业相机和深度相机分别采集相同待测物体所处场景的信息，传输至上位机；上位机根据接收到的信息，对待测物体进行检测定位。2.根据权利要求1所述的工业相机与深度相机结合的三维检测定位系统，其特征是，工业相机通过GigE接口与上位机连接通信，深度相机通过USB3.0接口与上位机连接通信；上位机主体采用具备千兆网口与USB3.0接口的工控机。3.根据权利要求2所述的工业相机与深度相机结合的三维检测定位系统，其特征是，采集装置的壳体上还设有对应工业相机以及深度相机的通信端子，所述通信端子一端连接工业相机/深度相机，另一端连接上位机。4.根据权利要求1所述的工业相机与深度相...

【专利技术属性】
技术研发人员：林斌，邓启寰，
申请(专利权)人：苏州江奥光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：