[发明专利]基于机器视觉的鞋底边缘轨迹及涂胶位姿提取方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的鞋底边缘轨迹及涂胶位姿提取方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤1、利用3D激光传感器获取鞋底曲面原始三维点云数据，对于所述鞋底曲面原始三维点云数据采用中值滤波处理，滤除3D激光传感器采集形成的毛刺噪声，获得去噪三维点云数据，以所述去噪三维点云数据形成鞋底曲面扫描轮廓图；

步骤2、将所述去噪三维点云数据进行降维处理，并映射为二维深度图像；对于所述二维深度图像进行数据处理，从而获得鞋底边缘轨迹曲线；

所述映射是指：将鞋底曲面中的点P(x，y，z)按一行一列的方式依次存储在与去噪三维点云数据对应行列的图片中形成m×n的二维深度图像，m为图像行，n为图像列，所述数据处理是按如下步骤进行：

步骤2.1、针对m×n的二维深度图像对m行，都进行从左往右进行遍历，直到第一次满足式(1)为止，将第一次满足式(1)的点记录在左数据点集Q^left中；

步骤2.2、针对m×n的二维深度图像对m行，从右往左进行遍历，直到第一次满足式(1)为止，将第一次满足式子(1)的点记录在右数据点集Q^right中；

f(i,j)[2]≠0 (1)

i为图像的行数，j为图像的列数；

f(i,j)表示第i行、第j列的三通道像素值；

f(i,j)[u]表示第i行、第j列的u通道像素值，0≤u≤2；

步骤2.3、将左数据点集Q^left中的第一个点到最后一个点依次映射到数据点集Q_i中，并将右数据点集Q^right中的最后一个点到第一个点依次记录在数据点集Q_i中，则Q_i中数据点集的点即为鞋底边缘轨迹曲线的离散点，因此获得鞋底边缘轨迹曲线的离散曲线Q_i，

步骤3、针对所述鞋底边缘轨迹曲线采用偏置算法和曲线拟合获得涂胶喷枪轨迹曲线，根据所述涂胶喷枪轨迹曲线计算获得喷枪工作点的涂胶位姿。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的鞋底边缘轨迹及涂胶位姿提取方法，其特征是：在所述步骤3中，是以步骤2中获得的鞋底边缘轨迹曲线的离散曲线Q_i作为鞋底边缘轮廓曲线，所述鞋底边缘轮廓曲线是由等间隔的采集点构成，对于所述鞋底边缘轮廓曲线中等间隔的采集点以三个相邻的点为一组依次取出各三点组，令：所取任一三点组中的三个点分别是p_k点、p_k+1点和p_k+2点，以所述p_k点、p_k+1点和p_k+2点确定一空间三角形平面H_k，确定所述空间三角形平面H_k的法向，以及所述空间三角形平面的几何中心点e_k；在三维空间中，以所述几何中心点e_k为中心、以r为半径，过所述法向作出与鞋底曲面扫描轮廓图相垂直的空间圆C_k，所述空间圆C_k与鞋底曲面扫描轮廓图相交于唯一一个点记为交点M_k，针对所述鞋底边缘轮廓曲线上所有等间隔的采集点找出所有的交点M_k即为偏置曲线上的点，利用最小二乘法对所有的交点M_k进行曲线拟合，获得实际喷枪轨迹曲线，再利用拟合获得的实际喷枪轨迹曲线计算获得机器人涂胶的工作位置和姿态。