一种托盘定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种托盘定位方法及装置，涉及托盘定位技术领域，主要目的在于提高托盘定位的计算效率和精确度；主要技术方案包括：获取托盘的二维图像和点云数据；确定所述二维图像中所述托盘对应的像素位置；将所述点云数据中对应于所述像素位置的点云选取为感兴趣托盘点云；对所述感兴趣托盘点云和托盘模板点云进行配准处理，得到精确托盘点云；基于所述精确托盘点云，确定所述托盘的定位信息。确定所述托盘的定位信息。确定所述托盘的定位信息。

【技术实现步骤摘要】
一种托盘定位方法及装置


[0001]本专利技术涉及托盘定位
，特别是涉及一种托盘定位方法及装置。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，工业自动化应用而生，为降低人力劳动成本，仓储环境下通常采用AGV叉车等智能搬运设备进行搬运货物。AGV叉车等智能搬运设备搬运的是用于放置货物的托盘。托盘盛放物品，再通过AGV叉车等智能搬运设备将托盘托起，搬运到相应位置。
[0003]AGV叉车等智能搬运设备的工作重点在于，如何获取托盘在空间中的位置，以指导AGV到达该位置完成货物搬运。目前，定位托盘在空间上位置的方法包括二维图像处理技术和三维点云处理技术。二维处理技术受限于仓储环境，仓储环境复杂多变的环境光照等外界因素使得图像之间的差异较大，对目标的特征提取造成干扰，设算法的鲁棒性、适应性较差，导致托盘定位的精确度较低。三维点云处理技术，由于点云数据量较大，计算效率较低，很难满足工业应用的实时性要求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种托盘定位方法及装置，主要目的在于提高托盘定位的计算效率和精确度。
[0005]为了达到上述目标，主要采用了如下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种托盘定位方法，该方法包括：获取托盘的二维图像和点云数据；确定所述二维图像中所述托盘对应的像素位置；将所述点云数据中对应于所述像素位置的点云选取为感兴趣托盘点云；对所述感兴趣托盘点云和托盘模板点云进行配准处理，得到精确托盘点云；基于所述精确托盘点云，确定所述托盘的定位信息。
[0006]第二方面，本专利技术提供了一种托盘定位装置，该装置包括：获取单元，用于获取托盘的二维图像和点云数据；第一确定单元，用于确定所述二维图像中所述托盘对应的像素位置；选取单元，用于将所述点云数据中对应于所述像素位置的点云选取为感兴趣托盘点云；配准单元，用于对所述感兴趣托盘点云和托盘模板点云进行配准处理，得到精确托盘点云；第二确定单元，用于基于所述精确托盘点云，确定所述托盘的定位信息。
[0007]第三方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行第一方面所述的托盘定位方法。
[0008]第四方面，本专利技术提供了一种存储管理设备，所述存储管理设备包括：
存储器，用于存储程序；处理器，耦合至所述存储器，用于运行所述程序以执行第一方面所述的托盘定位方法。
[0009]借由上述技术方案，本专利技术提供的托盘定位方法及装置，当托盘需要搬运时，获取托盘的二维图像和点云数据。然后确定二维图像中托盘对应的像素位置，并将点云数据中对应于像素位置的点云选取为感兴趣托盘点云。对感兴趣托盘点云和托盘模板点云进行配准处理，得到精确托盘点云。最后基于精确托盘点云确定托盘的定位信息。可见，本专利技术提供的方案同时使用了二维图像处理技术和三维点云处理技术。使用二维图像处理技术获取托盘在二维图像中的像素位置，然后通过像素位置提取托盘在三维点云数据中的目标点云，即获取对应的感兴趣托盘点云，又通过三维点云处理技术对托盘的感兴趣托盘点进行筛选，利用筛选后的精确托盘点云确定托盘定位信息。因此，本专利技术提供的方案能够准确地提取托盘的感兴趣区域点云，这也有效地减少了确定托盘定位信息所需的点云数量，从而提高托盘定位的计算效率和精确度。
[0010]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1示出了本专利技术一个实施例提供的一种托盘定位方法的流程图；图2示出了本专利技术另一个实施例提供的一种托盘的示意图；图3示出了本专利技术一个实施例提供的一种托盘定位装置的结构示意图；图4示出了本专利技术另一个实施例提供的一种托盘定位装置的结构示意图。
具体实施方式
[0013]下面将参照附图更加详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0014]随着科技的发展，工业自动化应运而生，为降低人力劳动成本，仓储环境下通常采用AGV叉车等智能搬运设备进行搬运货物。AGV叉车等智能搬运设备搬运的是用于放置货物的托盘。托盘盛放物品，再通过AGV叉车等智能搬运设备将托盘托起，搬运到相应位置。
[0015]AGV叉车等智能搬运设备的工作重点在于，如何获取托盘在空间中的位置，以指导AGV到达该位置完成货物搬运。目前，获取托盘在空间上的位置方法包括如下四种：第一种，采用基于颜色、边缘、角点的特征对托盘的图像进行分割的视觉检测算法。此种方法很容易受到外部实际环境光照等因素对特征提取的干扰，算法的鲁棒性和适应性较差。第二种，采
用视觉标签的检测方法定位托盘。此种方法在托盘的立柱面贴视觉标志，视觉标志一般是二维码或者其他容易识别的条码，然后通过寻找视觉标志找到托盘，视觉标志成为托盘检测的影响因素，但是当视觉标志受到污损就会大大地影响托盘检测结果。第三种，采用基于Harr
‑
like、LBP特征实现托盘的定位，这种定位方法依赖当前托盘的位姿状态，最佳情况是保持托盘立柱面与传感器成像面保持平行。然而在实际应用场景中，托盘的位姿不确定性很大，不能完全保持相对稳定的姿态，因此相关的算法有很大的局限性，造成托盘定位的精确度较低。第四种，采用基于三维点云的方法定位托盘，此种方式由于点云数据量较大，导致计算效率较低，很难满足工业应用的实时性要求。
[0016]可见，现有的托盘定位的方法存在上述中所提及的计算效率和精确度较低的缺陷，因此，针对上述缺陷，本专利技术实施例提出了一种托盘定位方法及装置，以提高托盘定位的计算效率和精确度。下面对本专利技术实施例提出的托盘定位方法及装置进行具体说明。
[0017]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种托盘定位方法，该方法主要包括：101、获取托盘的二维图像和点云数据。
[0018]本专利技术实施例提出的托盘定位方法用于定位出仓储环境中的托盘，以辅助AGV叉车等智能搬运设备准确的搬运托盘。
[0019]在实际应用中，3D相机安装于AGV叉车等智能搬运设备上，该3D相机具有采集二维图像和点云数据的功能。当智能搬运设备到达固定位置时，向上位机软件系统发起请求，然后上位机软件系统控制3D相机进行拍照，获取托盘的二维图像和三维点云数据。需要说明的是，固定位置判定为，智能搬运设备与托盘之间的距离不小于预设距离阈值时，判定智能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种托盘定位方法，其特征在于，所述方法包括：获取托盘的二维图像和点云数据；确定所述二维图像中所述托盘对应的像素位置；将所述点云数据中对应于所述像素位置的点云选取为感兴趣托盘点云；对所述感兴趣托盘点云和托盘模板点云进行配准处理，得到精确托盘点云；基于所述精确托盘点云，确定所述托盘的定位信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述点云数据中对应于所述像素位置的点云选取为感兴趣托盘点云，包括：校准所述像素位置，获取目标像素位置；将所述点云数据中对应于所述目标像素位置的点云选取为感兴趣托盘点云。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将所述点云数据中对应于所述目标像素位置的点云选取为感兴趣托盘点云，包括：将所述点云数据中对应于所述目标像素位置的点云，确定为感兴趣点云；对所述感兴趣点云进行体素滤波处理，获取所述感兴趣托盘点云；和/或，校准所述像素位置，获取目标像素位置，包括：利用所述像素位置所涉及的像素点坐标、像素宽度和像素高度各自对应的校验值，校验所述像素位置，得到所述目标像素位置，其中，所述像素点坐标、所述像素宽度和所述像素高度其各自对应的校验值，用于增大或减少其各自的现有值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位信息包括中心坐标，则基于所述精确托盘点云，确定所述托盘的定位信息，包括：从所述精确托盘点云中，选取所述托盘在相机坐标系下的各坐标轴对应的最大坐标值和最小坐标值；对于各所述坐标轴均执行：将所述坐标轴对应的最大坐标值和最小坐标值的平均值，确定为所述托盘在所述坐标轴的中心坐标值；基于各所述坐标轴对应的中心坐标值，生成所述托盘的中心对应的中心坐标。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位信息包括位姿数据，则基于所述精确托盘点云，确定所述托盘的定位信息，包括：针对每一个所述坐标轴均执行：将所述精确托盘点云投影于所述坐标轴对应的坐标平面，将投影而得的散点拟合成一条直线，确定所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，徐斌，刘伟，耿牛牛，康照奇，
申请(专利权)人：机科发展科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：