用于AGV小车的搬运目标位姿信息估计方法技术

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及一种用于AGV小车的搬运目标位姿信息估计方法。该方法包括：采集目标摆放区域的RGB图像以及点云图像，对RGB图像进行图像分割得到多个分割块，统计每个分割块的面积得到空间权重；获取每个分割块的平均灰度值以得到颜色权重；基于空间权重以及颜色权重获取优化距离，基于优化距离对点云图像进行超体素分割得到目标分割结果；进而获取分割误差以及每个目标分割块的点云数量和目标规则性，以通得到目标分割块的抓取优先级；选取抓取优先级最大的目标分割块为评估块，采用TEASER算法得到评估块的位姿估计；使得AGV小车抓取目标的效率更高，且提高了位姿估计的准确性。了位姿估计的准确性。了位姿估计的准确性。

【技术实现步骤摘要】
用于AGV小车的搬运目标位姿信息估计方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体涉及一种用于AGV小车的搬运目标位姿信息估计方法。

技术介绍

[0002]随着人工智能技术的发展，各种用途的机器人层出不穷，AGV小车作为一种智能化的搬运工具，在物流、仓储以及冶金等多个行业发挥越来越重要的作用。AGV小车能够自动采集信息，在计算机监控下，按照规划的路径和作业要求达到要求地点并自主完成相关的任务工作。在当前的工业背景下，通过引用AGV动态物流系统能够改变当前人工分拣以及人工搬运带来的成本高昂且效率低下的问题，实现物流仓储的智能化发展。
[0003]当前有关于AGV小车在搬运时对目标位姿的估计又很多方法，但是实际使用中经常会出现目标无序的散乱堆积情况，利用点云信息进行相关处理识别目标位姿时，可能会由于目标之间的堆叠特性使得点云分割结果不准确，进而影响位姿估计的准确性；且目标之间相互堆叠导致目标积压，AGV小车利用机械臂进行抓取时不能盲目抓取，否则会导致目标损坏或者是堆叠目标区域的崩塌；因此AGV小车在利用机械臂抓取目标的过程中，需要保证对目标的位姿估计精确以及目标抓取的优先级正确。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种用于AGV小车的搬运目标位姿信息估计方法，该方法包括以下步骤：采集目标摆放区域的RGB图像以及点云图像，对所述RGB图像进行图像分割得到多个分割块，统计每个所述分割块的面积，根据每个所述分割块的面积得到平均目标大小，基于所述平均目标大小获取空间权重；获取每个所述分割块的平均灰度值，根据所述平均灰度值获取颜色权重；基于所述空间权重以及所述颜色权重获取优化距离，基于所述优化距离对所述点云图像进行超体素分割得到目标分割结果；获取对点云图像进行常规超体素分割的初始分割结果，根据所述初始分割结果以及所述目标分割结果得到分割误差；获取所述目标分割结果中每个目标分割块的点云数量；基于所述分割误差获取每个目标分割块的目标规则性，通过所述点云数量以及所述目标规则性得到目标分割块的抓取优先级；选取抓取优先级最大的目标分割块为评估块，采用TEASER算法得到所述评估块的位姿估计。
[0005]优选的，所述根据每个所述分割块的面积得到平均目标大小，基于所述平均目标大小获取空间权重的步骤，包括：将所有所述分割块的面积进行降序排列得到分割块序列；获取所述分割块序列中预设比例内的所有分割块的面积之和，基于面积之和与预
设比例内所有分割块的数量的比值得到平均目标大小；根据所述平均目标大小得到空间权重，所述空间权重与所述平均目标大小呈负相关关系。
[0006]优选的，所述获取每个所述分割块的平均灰度值，根据所述平均灰度值获取颜色权重的步骤，包括：在所述分割块序列中从前至后依次选取多个分割块，计算选取出的所有分割块对应的平均灰度值的平均值为颜色参考值；获取每个所述分割块的平均灰度值与所述颜色参考值的差值，根据所述差值得到颜色权重，所述颜色权重与所述差值呈正相关关系。
[0007]优选的，所述基于所述空间权重以及所述颜色权重获取优化距离的步骤，包括：基于所述空间权重以及所述颜色权重对常规的超体素分割算法中的距离公式进行优化，距离公式的颜色信息的权重由所述颜色权重优化替换；距离公式中空间信息的权重由所述空间权重优化替换。
[0008]优选的，所述根据所述初始分割结果以及所述目标分割结果得到分割误差的步骤，包括：获取所述初始分割结果中任意两个初始分割块之间的空间距离，以及所述目标分割结果中任意两个目标分割块之间的空间距离；基于初始分割块之间的空间距离和目标分割块之间的空间距离计算初始分割结果和目标分割结果的协方差；根据所有初始分割块之间的空间距离获取初始分割结果的方差，根据所有目标分割块之间的空间距离获取目标分割结果的方差；计算初始分割结果的方差和目标分割结果的方差的乘积，所述协方差与所述乘积的比值为分割误差。
[0009]优选的，所述基于所述分割误差获取每个目标分割块的目标规则性的步骤，包括：获取每个目标分割块的质心，计算所述质心到所述目标分割块对应边缘的多个距离构成距离序列；基于所述距离序列得到多个子序列，获取每个所述子序列与所述距离序列之间的自相关系数，以所述自相关系数与所述分割误差的乘积作为优化值，所有所述子序列与所述距离序列之间的优化值的和为所述目标分割块的目标规则性。
[0010]优选的，所述通过所述点云数量以及所述目标规则性得到目标分割块的抓取优先级的步骤，包括：获取每个所述目标分割块与相机之间的距离；根据所述距离、所述点云数量以及所述目标规则性得到目标分割块的抓取优先级；所述抓取优先级与所述距离呈负相关关系；所述抓取优先级与所述点云数量以及所述目标规则性呈正相关关系。
[0011]本专利技术具有如下有益效果：通过对目标摆放区域的二维RGB图像进行分割得到多个分割块，对每个分割块的面积以及灰度值进行分析得到空间权重和颜色权重，以二维图像的空间权重和颜色权重修正超体素分割时距离公式中空间的权重和颜色的权重，以使得超体素分割得到的结果更加准确；进一步的，获取超体素分割的距离修正前后得到结果的分割误差，并对每个目标分割块的点云数量以及目标规则度进行获取，分割误差、点云数量以及目标规则度相结合获取每个目标分割块的抓取优先级，使得AGV小车在搬运货物时搬
运顺序更准确，减少了货物坍塌的可能性，结合抓取优先级和更准确分割的目标分割块对位姿进行估计，得到位姿估计结果更加高效和准确。
附图说明
[0012]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和优点，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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它附图。
[0013]图1为本专利技术一个实施例所提供的一种用于AGV小车的搬运目标位姿信息估计方法流程图。
具体实施方式
[0014]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种用于AGV小车的搬运目标位姿信息估计方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
[0015]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。
[0016]本申请所适用的具体场景：带有机械臂的AGV小车对目标进行抓取的过程，由于目标散乱堆叠在一起，以至于部分目标的信息被遮盖，盲目进行抓取可能导致目标获取坍塌；且结合点云信息分割的结果不准确，对目标位姿的估计速度慢和精度低，因此对目标的抓取顺序和位姿进行获取。
[0017]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种用于AGV小车的搬运目标位姿信息估计方法的具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于AGV小车的搬运目标位姿信息估计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：采集目标摆放区域的RGB图像以及点云图像，对所述RGB图像进行图像分割得到多个分割块，统计每个所述分割块的面积，根据每个所述分割块的面积得到平均目标大小，基于所述平均目标大小获取空间权重；获取每个所述分割块的平均灰度值，根据所述平均灰度值获取颜色权重；基于所述空间权重以及所述颜色权重获取优化距离，基于所述优化距离对所述点云图像进行超体素分割得到目标分割结果；获取对点云图像进行常规超体素分割的初始分割结果，根据所述初始分割结果以及所述目标分割结果得到分割误差；获取所述目标分割结果中每个目标分割块的点云数量；基于所述分割误差获取每个目标分割块的目标规则性，通过所述点云数量以及所述目标规则性得到目标分割块的抓取优先级；选取抓取优先级最大的目标分割块为评估块，采用TEASER算法得到所述评估块的位姿估计。2.根据权利要求1所述的一种用于AGV小车的搬运目标位姿信息估计方法，其特征在于，所述根据每个所述分割块的面积得到平均目标大小，基于所述平均目标大小获取空间权重的步骤，包括：将所有所述分割块的面积进行降序排列得到分割块序列；获取所述分割块序列中预设比例内的所有分割块的面积之和，基于面积之和与预设比例内所有分割块的数量的比值得到平均目标大小；根据所述平均目标大小得到空间权重，所述空间权重与所述平均目标大小呈负相关关系。3.根据权利要求2所述的一种用于AGV小车的搬运目标位姿信息估计方法，其特征在于，所述获取每个所述分割块的平均灰度值，根据所述平均灰度值获取颜色权重的步骤，包括：在所述分割块序列中从前至后依次选取多个分割块，计算选取出的所有分割块对应的平均灰度值的平均值为颜色参考值；获取每个所述分割块的平均灰度值与所述颜色参考值的差值，根据所述差值得到颜色权重，所述颜色权重与所述差值呈正相关关系。4.根据权利要求1所述的一种用于AGV小车的搬运目标位姿信...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁绪龙，郭东进，袁绪彬，李栓柱，龙敏勇，王诚善，贺庆壮，
申请(专利权)人：山东西曼克技术有限公司，
类型：发明
国别省市：