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基于单相位测量偏折术与触觉感知融合的镜面物体检测方法及系统技术方案

技术编号:44004002 阅读:28 留言:0更新日期:2025-01-10 20:20
本发明专利技术公开了一种基于单相位测量偏折术与触觉感知融合的镜面物体检测方法及系统,通过Mono‑PMD系统向镜面物体表面投射带有固定相移的条纹图案,利用相机捕捉镜面区域的条纹变形,获取表面相对高度信息;引入触觉传感器,直接测量关键点的绝对高度,克服Mono‑PMD只能提供相对高度,存在高度与梯度的二义性问题;然后基于触觉传感器获取的高度数据,使用多项式拟合方法,将视觉测量的相对高度与触觉检测的绝对高度相结合,最终实现对整个镜面物体的三维形貌重建。本方明方法有效解决了高度与梯度二义性的问题,还通过多项式拟合提高三维重建的精度和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高反表面识别与检测的,主要涉及了一种基于单相位测量偏折术与触觉感知融合的镜面物体检测方法及系统


技术介绍

1、随着机器人技术的迅速发展,越来越多复杂、高精密度、高重复性的工作逐渐由机器人承担,例如工业焊接、手术和巡检等领域中的机器人应用。机器人在执行任务时,首先需要依赖对环境的感知,这对于成功完成任务至关重要。通过为机器人增加感知能力(如视觉、触觉、听觉等),可以帮助其更好地理解和适应环境,尤其是在三维形貌的测量中,视觉和触觉的结合尤为关键。

2、然而,随着精密制造技术的发展和对产品表面质量要求的提升,在工业、光学、医疗和航空航天等领域中,出现了越来越多高反光、类镜面的表面,例如镜子、精加工零件表面、光学反射镜和抛光材料。这些高反光表面对机器人视觉感知提出了更高要求。传统的视觉测量系统大多针对漫反射表面进行优化。在这些情况下,反射光线均匀发散,相机或光学探测器无需特别考虑摆放位置和角度。尽管漫反射表面可能存在高反光区域,但目前通过调节相机的不同曝光时间,hdr技术已经能够有效应对这种情况。

3、典型的视觉测量技术通常本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于单相位测量偏折术与触觉感知融合的镜面物体检测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的基于单相位测量偏折术与触觉感知融合的镜面物体检测方法,其特征在于:所述步骤S1具体包括如下步骤:

3.如权利要求2所述的基于单相位测量偏折术与触觉感知融合的镜面物体检测方法,其特征在于:所述步骤S2相位信息获取具体为:在步骤S1识别出的镜面区域内,使用Mono-PMD系统向镜面表面投射具有固定相位差的正弦条纹图案,相机捕捉条纹在镜面上的反射图像,获取相位梯度数据;所述显示屏上条纹图案的具体形式及相位计算公式具体为:

4.如权利要求3所述的基于单相...

【技术特征摘要】

1.基于单相位测量偏折术与触觉感知融合的镜面物体检测方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的基于单相位测量偏折术与触觉感知融合的镜面物体检测方法,其特征在于:所述步骤s1具体包括如下步骤:

3.如权利要求2所述的基于单相位测量偏折术与触觉感知融合的镜面物体检测方法,其特征在于:所述步骤s2相位信息获取具体为:在步骤s1识别出的镜面区域内,使用mono-pmd系统向镜面表面投射具有固定相位差的正弦条纹图案,相机捕捉条纹在镜面上的反射图像,获取相位梯度数据;所述显示屏上条纹图案的具体形式及相位计算公式具体为:

4.如权利要求3所述的基于单相位测量偏折术与触觉感知融合的镜面物体检测方法,其特征在于:所述步骤s3的梯度计算具体为:将自由镜面的测量相位与参考平面镜面的相位结果进行相减获得相位差△φ(x,y),分别计算相位差...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋爱国胡慧然谢雨臻李会军
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:

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