平面物体的位姿匹配方法及电子设备组成比例

本发明专利技术提供一种平面物体的位姿匹配方法，包括：获取所述平面物体的点云；基于所述平面物体的点云提取边缘点云；计算所述边缘点云的边缘向量，其中所述边缘向量包括主法向量、切线向量或边缘法向量；根据所述主法向量、切线向量或边缘法向量，构建所述边缘点云中任意两点的点对特征向量集合；和将所述边缘点云中的点对特征向量与基准点对特征向量集合进行匹配，获得所述平面物体的位姿。本发明专利技术的技术方案基于边缘法向进行匹配，解决了现有技术中的基于面匹配或主法向匹配无法实现平面物体的匹配问题，可靠性高，稳定性强，大大提高了平面物体的识别准确度和识别效率。物体的识别准确度和识别效率。物体的识别准确度和识别效率。

【技术实现步骤摘要】
平面物体的位姿匹配方法及电子设备


[0001]本专利技术大致涉及机器视觉
，尤其涉及一种平面物体的位姿匹配方法，以及一种平面物体的位姿匹配电子设备。

技术介绍

[0002]随着工业智能化的发展，通过机器人代替人工对物体(例如工业零件、箱体等)进行操作的情况越来越普及。在机器人操作时，一般需要抓取物体，将物体从一个位置移动并放置至另一位置处，例如从传送带上抓取物体移动并放置于托盘上或笼车中，又如从托盘上抓取物体，按要求放置于传送带或其他托盘上等。如图1a～图1c所示，当前大多采用匹配基于表面的匹配方法，对于表面特征丰富，形状变化差异大的物体，匹配的稳定性较好，但对于平面物体(图中未示出)，比如简单的立方体、平面板材类物体，由于表面缺少形状变化，原始的点对特征失去对不同物体的判别性，导致匹配失败。
[0003]
技术介绍
部分的内容仅仅是专利技术人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在问题中的一个或多个，本专利技术提供一种平面物体的位姿匹配方法，所述位姿匹配方法包括：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平面物体的位姿匹配方法，包括：获取所述平面物体的点云；基于所述平面物体的点云提取边缘点云；计算所述边缘点云的边缘向量，其中所述边缘向量包括主法向量、切线向量或边缘法向量；根据所述主法向量、切线向量或边缘法向量，构建所述边缘点云中任意两点的点对特征向量集合；和将所述边缘点云中的点对特征向量与基准点对特征向量集合进行匹配，获得所述平面物体的位姿。2.根据权利要求1所述的位姿匹配方法，其中所述获取平面物体的点云的步骤包括：通过3D相机获取所述平面物体的点云。3.根据权利要求1所述的位姿匹配方法，其中所述基于平面物体的点云提取边缘点云的步骤包括：搜索所述平面物体的点云中的每个点的邻域内的相邻点；通过所述每个点及其邻域内的相邻点确定所述每个点是否为边缘点。4.根据权利要求3所述的位姿匹配方法，其中所述通过每个点及其邻域内的相邻点确定每个点是否为边缘点的步骤包括：构建所述每个点与其邻域内的相邻点的向量；确定所述每个点与其相邻点的向量与基准向量的夹角的最值；和基于所述夹角的最值与阈值的大小关系确定所述每个点是否为边缘点；其中所述基准向量位于所述平面物体的平面内。5.根据权利要求1所述的位姿匹配方法，其中所述基于平面物体的点云提取边缘点云的步骤还包括：将所述平面物体的点云投影至预设平面，得到二维投影图像；提取所述二维投影图像的轮廓边缘；和将所述二维投影图像的轮廓边缘投影到三维空间，得到所述平面物体的边缘点云。6.根据权利要求1所述的位姿匹配方法，其中所述计算边缘点云的边缘向量的步骤包括：采用主成分分析算法计算所述边缘点云所在平面的主法向量；其中所述主法向量对应所述主成分的最短轴。7.根据权利要求1所述的位姿匹配方法，其中所述计算边缘点云的边缘向量的步骤还包括：采用主成分分析算法计算所述边缘点云的切线向量；其中所述切线向量对应所述主成分的最长轴。8.根据权利要求1所述的位姿匹配方法，其中所述计算边缘点云的边缘向量的步骤还包括：计算所述边缘点云的边缘法向量；其中所述边缘法向量沿所述边缘点云所在平面指向外部。9.根据权利要求8所述的位姿匹配方法，其中所述计算边缘点云的边缘法向量的步骤包括：计算所述边缘点云所在平面的主法向量；计...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛文波，魏海永，丁有爽，邵天兰，
申请(专利权)人：梅卡曼德北京机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：