一种目标物动作监测方法、装置以及计算机设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种目标物动作监测方法、装置以及计算机设备，由激光模式控制模块产生高斯光束，该模块分为线状激光、单点激光和多点激光三种模式。通过依次切换三种不同激光模式可以完成对目标物的扫描和定位，采用多种激光模式相互切换配合，通过激光模式控制模块和光斑采集模块对目标物反射光斑进行优化处理，使系统可以精准地获取目标物的空间位置信息，使激光扫描技术与高精度传感目标物系统实现高度配合，对现有技术中的监测技术进行改进，提高系统的定位精度和反馈精度。高系统的定位精度和反馈精度。高系统的定位精度和反馈精度。

【技术实现步骤摘要】
一种目标物动作监测方法、装置以及计算机设备


[0001]本专利技术涉及激光监测领域，特别涉及一种目标物动作监测方法、装置以及计算机设备。

技术介绍

[0002]机械臂监测技术是当操作者需要使用机械臂进行精密位置移动时，为了避免移动误差而产生的一种激光探测及控制反馈技术，其主要目的是为了可以实时监控机械臂的空间位置，判断机械臂的移动量与操作者源命令的一致性，并及时对机械臂的定位姿态进行反馈调节，使其能够准确地完成一系列复杂且精细的动作。无论是在工业生产，还是科研实验等方面，都会面临使用机械臂进行精密作业的场景，因此该技术对于机械臂在其他行业的发展起到了一定程度的促进作用。但是现有的机械臂监测系统控制模式单一，还没有形成一个具体的运算流程，因此需要一种可以计算出机械臂的空间位置移动量，并能够将产生的微小误差进行实时反馈调节的监测控制方法。
[0003]利用点状激光作为测量光源的光电仪器具有精准的测距功能，该类仪器可以快速而准确地反映出目标物体与激光光源之间的距离；利用线状激光作为测量光源的光电仪器可以对目标物体的轮廓进行精细地扫描，在显示屏上形成目标物的三维模型。上述两种技术的发展已经经历了多次的更新换代，目前均可以实现多量程和高精度的测量模式。
[0004]将多种光源模式和测量模式进行简单组合，可以形成一种用于监测领域的光电系统，但目前存在测量空间位置不准确、系统集合度不足等问题，无法应用到高精度的机械臂系统中，并且对于机械臂系统没有一个明确的反馈调节机制。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例中提供一种目标物动作监测方法、装置以及计算机设备，采用多种激光模式相互切换配合，对目标物的反射光斑进行多次优化选择处理，提高系统的定位精度和反馈精度。
[0006]第一方面，本专利技术实施例中提供一种目标物动作监测方法，由激光模式控制模块产生高斯光束，所述激光模式控制模块包括线状激光、单点激光和多点激光三种模式，所述方法包括：将所述激光模式控制模块切换至线状激光模式，利用线状激光对目标物的监测区域进行整体扫描，得到所述目标物的三维轮廓图并在所述三维轮廓图的灰度值达到预设值条件时，记录所述三维轮廓图的空间轮廓信息；将所述激光模式控制模块切换至单点激光模式，利用单点激光照射所述监测区域的任意一点位置处并在所述任意一点位置处的光斑反射强度和高斯图像线性度均达到预设阈值条件时，将所述任意一点位置处作为初始基准点，记录所述任意一点位置处的空间坐标数据；将所述激光模式控制模块切换至多点激光模式，发出多束点状激光覆盖到所述监
测区域得到多个覆盖点，将每个所述覆盖点的空间坐标与所述初始基准点的空间坐标数据进行差值计算，得到所述多个覆盖点与所述初始基准点之间的相对空间位置关系。
[0007]作为一种可选的方案，所述方法还包括：解析源命令以获得所述目标物所要移动的目标位置点坐标，根据所述目标位置点坐标确定与初始基准点和多个覆盖点之间的空间位置关系；在所述目标物根据源命令完成移动后判断不满足第一预设条件时，确定当前位置点与所述初始基准点之间的第一相对位置关系，基于所述第一相对位置关系确定所述目标物的第一补偿位移量，利用所述第一补偿位移量移动所述目标物完成第一次补偿并将所述当前位置点作为新的基准点；确定所述多个覆盖点与所述新的基准点之间的第二相对位置关系，利用所述第二相对位置关系确定所述目标物自身状态需要的第二补偿位移量，根据所述第二补偿位移量控制所述目标物完成第二次补偿，以完成所述目标物的反馈调节控制。
[0008]作为一种可选的方案，所述将所述激光模式控制模块切换至线状激光模式，得到目标物的三维轮廓图并在所述三维轮廓图的灰度值达到预设值条件时记录所述三维轮廓图的空间轮廓信息，包括：切换至线状激光模式，转动照射方向使得线状激光定位在所述目标物的监测区域，线状激光经过所述监测区域的漫反射后形成漫反射激光，由成像系统对所述漫反射激光进行解析后传播至光电探测器完成收集，所述光电探测器调整为单排像素响应，每转动一次线状激光则完成一次单排扫描，将扫描得到的图像信息存储至所述光电探测器内部直至扫描结束，得到所述目标物的三维轮廓图的空间轮廓信息。
[0009]作为一种可选的方案，还包括：当确定所述三维轮廓图的灰度值满足预设值条件时记录所述三维轮廓图；当确定所述三维轮廓图的灰度值不满足预设值条件则重新转动线状激光进行扫描直至满足预设值条件结束扫描。
[0010]作为一种可选的方案，所述将所述激光模式控制模块切换至单点激光模式，利用单点激光照射所述监测区域的任意一点位置处并在所述任意一点位置处的光斑反射强度和高斯图像线性度均达到预设阈值条件时，将所述任意一点位置处作为初始基准点，记录所述任意一点位置处的空间坐标数据，包括：切换至单点激光模式，控制单点激光照射在所述监测区域的任意一点位置处，光电探测器调整为全局像素响应，收集并判断所述任意一点位置处的光斑反射强度和高斯图像线性度是否均满足所设阈值条件，若均满足所设阈值条件，则将所述任意一点位置处作为初始基准点，记录空间坐标数据。
[0011]作为一种可选的方案，所述将所述激光模式控制模块切换至多点激光模式，发出多束点状激光覆盖到所述监测区域得到多个覆盖点，将每个所述覆盖点的空间坐标与所述初始基准点的空间坐标数据进行差值计算，得到所述多个覆盖点与所述初始基准点之间的相对空间位置关系，包括：切换至多点激光模式，出射多束点状激光覆盖在所述目标物的监测区域，点状激光经过所述监测区域的漫反射后形成漫反射激光，将各个覆盖点的空间坐标与所述初始基准点的空间坐标数据进行差值计算，得到所述各个覆盖点与所述初始基准点之间的相对空
间位置关系。
[0012]作为一种可选的方案，还包括：在所述目标物根据源命令完成移动后判断满足第一预设条件时，不对所述目标物进行校正。
[0013]作为一种可选的方案，所述预设值条件为所述灰度值大于或等于20%的预设值，所述预设阈值条件为所述任意一点位置处的光斑反射强度大于初始出射激光强度的50%且所述任意一点位置处的高斯拟合图像的线性度差异小于0.0001。
[0014]作为一种可选的方案，所述将所述激光模式控制模块切换至多点激光模式，发出多束点状激光覆盖到所述监测区域得到多个覆盖点，将每个所述覆盖点的空间坐标与所述初始基准点的空间坐标数据进行差值计算，得到所述多个覆盖点与所述初始基准点之间的相对空间位置关系，包括：记录初始基准点的空间坐标数据（x0, y0, z0），切换至多点激光，出射n束点状激光覆盖到所述监测区域，将n个覆盖点的空间坐标（x1, y1, z1），（x2, y2, z2）
···
（x
n
, y
n
, z
n
）与初始基准点的空间坐标数据（x0, y0, z0）进行差值计算，得到n个覆盖点与初始基准点之间的相对空间距离为，m≥1，其中，n≥5，完成对所述目标物的准确空间位置信息的获取。
[0015]作为一种可选的方案，所述在所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种目标物动作监测方法，其特征在于，由激光模式控制模块产生高斯光束，所述激光模式控制模块包括线状激光、单点激光和多点激光三种模式，所述方法包括：将所述激光模式控制模块切换至线状激光模式，利用线状激光对目标物的监测区域进行整体扫描得到所述目标物的三维轮廓图，并在所述三维轮廓图的灰度值达到预设值条件时，记录所述三维轮廓图的空间轮廓信息；将所述激光模式控制模块切换至单点激光模式，利用单点激光照射所述监测区域的任意一点位置处，并在所述任意一点位置处的光斑反射强度和高斯图像线性度均达到预设阈值条件时，将所述任意一点位置处作为初始基准点，记录所述任意一点位置处的空间坐标数据；将所述激光模式控制模块切换至多点激光模式，发出多束点状激光覆盖到所述监测区域得到多个覆盖点，将每个所述覆盖点的空间坐标与所述初始基准点的空间坐标数据进行差值计算，得到所述多个覆盖点与所述初始基准点之间的相对空间位置关系。2.根据权利要求1所述的目标物动作监测方法，其特征在于，所述方法还包括：解析源命令以获得所述目标物所要移动的目标位置点坐标，根据所述目标位置点坐标确定与所述初始基准点和所述多个覆盖点之间的空间位置关系；在所述目标物根据源命令完成移动后，判断不满足第一预设条件时，确定当前位置点与所述初始基准点之间的第一相对位置关系，基于所述第一相对位置关系确定所述目标物的第一补偿位移量，利用所述第一补偿位移量移动所述目标物完成第一次补偿并将所述当前位置点作为新的基准点；确定所述多个覆盖点与所述新的基准点之间的第二相对位置关系，利用所述第二相对位置关系确定所述目标物自身状态需要的第二补偿位移量，根据所述第二补偿位移量控制所述目标物完成第二次补偿，以完成所述目标物的反馈调节控制。3.根据权利要求1所述的目标物动作监测方法，其特征在于，将所述激光模式控制模块切换至线状激光模式，得到所述目标物的三维轮廓图并在所述三维轮廓图的灰度值达到预设值条件时，记录所述三维轮廓图的空间轮廓信息，包括：切换至线状激光模式，转动照射方向使得线状激光定位在所述目标物的监测区域，线状激光经过所述监测区域的漫反射后形成漫反射激光，由成像系统对所述漫反射激光进行解析后传播至光电探测器完成收集，每转动一次线状激光则完成一次单排扫描，将扫描得到的图像信息存储至所述光电探测器内部直至扫描结束，得到所述目标物的三维轮廓图的空间轮廓信息。4.根据权利要求3所述的目标物动作监测方法，其特征在于，还包括：当确定所述三维轮廓图的灰度值满足预设值条件时，记录所述三维轮廓图；当确定所述三维轮廓图的灰度值不满足预设值条件，则重新转动线状激光进行扫描直至满足预设值条件结束扫描。5.根据权利要求1或3所述的目标物动作监测方法，其特征在于，将所述激光模式控制模块切换至单点激光模式，利用单点激光照射所述监测区域的任意一点位置处并在所述任意一点位置处的光斑反射强度和高斯图像线性度均达到预设阈值条件时，将所述任意一点位置处作为初始基准点，记录所述任意一点位置处的空间坐标数据，包括：切换至单点激光模式，控制单点激光照射在所述监测区域的任意一点位置处，光电探
测器收集并判断所述任意一点位置处的光斑反射强度和高斯图像线性度是否均满足所设阈值条件，若均满足所设阈值条件，则将所述任意一点位置处作为初始基准点，记录空间坐标数据。6.根据权利要求5所述的目标物动作监测方法，其特征在于，将所述激光模式控制模块切换至多点激光模式，发出多束点状激光覆盖到所述监测区域得到多个覆盖点，将每个所述覆盖点的空间坐标与所述初始基准点的空间坐标数据进行差值计算，得到所述多个覆盖点与所述初始基准点之间的相对空间位置关系，包括：切换至多点激光模式，出射多束点状激光覆盖在所述目标物的监测区域，点状激光经过所述监测区域的漫反射后形成漫反射激光，将各个覆盖点的空间坐标与所述初始基准点的空间坐标数据进行差值计算，得到所述各个覆盖点与所述初始基准点之间的相对空间位置关系。7.根据权利要求2所述的目标物动作监测方法，其特征在于，还包括：在所述目标物根据源命令完成移动后，判断满足第一预设条件时，不对所述目标物进行校正。8.根据权利要求5所述的目标物动作监测方法，其特征在于，所述预设值条件为所述灰度值大于或等于20%的预设值，所述预设阈值条件为所述任意一点位置处的光斑反射强度大于初始出射激光强度的50%且所述任意一点位置处的高斯拟合图像的线性度差异小于0.0001。9.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵天野，陈泳屹，葛济铭，张德晓，徐岩，
申请(专利权)人：吉光半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：