[实用新型]一种复杂结构体的RGB-D视觉定位装置

说明书

一种复杂结构体的RGB‑D视觉定位装置，包括RGB‑D一体式相机、PC机、物料台、相机支架、相机电源及电缆组件，相机支架垂直设置在物料台的一端并与物料台固定连接，相机电源设置在相机支架上，RGB‑D一体式相机设置在相机支架的上部并位于物料台的上方，RGB‑D一体式相机的数据输出端口通过电缆组件中数据线与PC机的数据输入端口连接，RGB‑D一体式相机的电源输入端口通过电缆组件中的电源线与相机电源连接。PC机中包括有可读存储介质，所述的可读存储介质中建立有模板生成模块、可比性转换模块、相似性度量模块及位姿评估模块。本实用新型使RGB‑D定位技术有了更好的鲁棒性，对物体形状及位姿也有更广的适应性。

技术领域

本实用新型涉及物理领域，尤其涉及机器视觉技术，特别是一种复杂结构体的RGB-D视觉定位装置。

背景技术

现有技术中，3D视觉常使用单目相机及结构光，或使用双目、多目相机，通过图像计算获取深度信息，其缺点在于：1）标定操作复杂，容易出现标定失败，环境对使用效果的影响很大；在某些位姿下如果特征点被遮蔽，会造成定位失败；2）对复杂物体的识别及定位准确度不高；3）仅适用于稳定环境下的简单物体的有限位姿测定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种复杂结构体的RGB-D视觉定位装置，所述的这种复杂结构体的RGB-D视觉定位装置要解决现有技术中3D视觉标定装置操作复杂、识别及定位准确度不高、只适用稳定环境的技术问题。

本实用新型的这种复杂结构体的RGB-D视觉定位装置,包括RGB-D一体式相机、PC机、物料台、相机支架、相机电源及电缆组件，其中，所述的相机支架垂直设置在所述的物料台的一端并与物料台固定连接，所述的相机电源设置在相机支架上，所述的RGB-D一体式相机设置在相机支架的上部并位于物料台的上方，RGB-D一体式相机的数据输出端口通过所述的电缆组件中数据线与所述的PC机的数据输入端口连接，RGB-D一体式相机的电源输入端口通过电缆组件中的电源线与相机电源连接。

进一步的，所述PC机中包括有可读存储介质，所述的可读存储介质中建立有模板生成模块、可比性转换模块、相似性度量模块及位姿评估模块。具体的，所述RGB-D一体式相机用于提供目标图像，所述模板生成模块用于提供模板图像，所述可比性转换模块用于将所述目标图像做比例归一和/或旋转归一处理以提供与所述模板图象具有可比性的目标图像，所述相似性度量模块用于比对来自所述可比性转换模块的所述具有可比性的目标图像与来自所述模板生成模块的所述模板图像以提供至少两组匹配度最好的模板图像，所述位姿评估模块用于对来自所述相似性度量模块的所述至少两组匹配度最好的模板图中进行位姿评估。

所述物料台上用于置放待测物体。

本实用新型的工作原理是：所述模板生成模块包含有以下步骤：

步骤S11，CAD三维虚拟物体建模：根据待测物体的CAD文件和/或实体模型拍照扫描建模，得到虚拟模板模型；

步骤S12，全方位球面经纬格点视点规划：以所述虚拟模板模型为中心建立一个球面，并且在所述球面的各经纬交点处设置视点；

步骤S13，渲染、虚拟相机拍摄：分别在各所述视点处对所述虚拟模板模型进行渲染，并配置虚拟相机进行拍照；

步骤S14，可比性转换：对拍照得到的图像信息作分割、缩放归一处理和/或旋转归一处理；以及，

步骤S15，得到模板图像：经过可比性转换处理后的模板图像与物体远近、相机z轴转角无关。

作为复杂结构体的RGB-D视觉定位方法的优选方案，所述可比性转换模块的工作过程，包含有以下步骤：

步骤S21，图像分割；

步骤S22，比例归一；

步骤S23，旋转归一；以及，