[发明专利]一种物体测量方法、系统以及计算机可读存储介质

权利要求书

1.一种物体测量方法，其特征在于，所述方法应用于物体测量系统，所述物体测量系统包括机械臂、用户终端以及服务器，所述方法包括：

所述机械臂在工作过程中，采集待测物体在不同视角下的图像，所述机械臂配置有采集图像所需的传感器；

所述用户终端根据自身与所述机械臂之间的局域网通信连接，从所述机械臂获取所述图像，并将所述图像通过数据处理转化为点云数据；

所述服务器根据自身与所述用户终端之间的UDP通信连接，从所述用户终端获取所述点云数据，对所述点云数据进行特征分析提取，并通过三维可视化引擎显示。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机械臂在工作过程中，采集待测物体在不同视角下的图像之前，所述方法还包括：

所述用户终端预设所述机械臂的驱动器驱动模式、指令类型及机械臂坐标类型；

所述用户终端根据所述待测物体的尺寸信息，配置相关运动控制编程；

所述用户终端通过所述传感器获取所述机械臂所处环境的三维图像，并通过视觉处理器进行分析与解释，并转换为指令，用来设置所述机械臂的变量、位置点、IO状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述用户终端结合三维测量结果，生成所述机械臂的包括变量、位置点、IO状态、当前位置的命令，所述三维测量结果包括所述点云数据以及所述显示结果的至少一种；

所述用户终端向所述机械臂回传所述命令，以控制所述机械臂的工作状态，达到所述机械臂辨识所述待测物体，受视觉逻辑控制的工作效果。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机械臂为六轴机械臂。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机械臂配置的传感器包括结构光发生器、RGB相机，由所述机械臂驱动在不同视角下进行所述图像的采集并接收回传数据进行回环控制。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述传感器在采集图像之前，还包括核心参数的标定处理，所述标定处理包括：

在保持标定板位于视场内且相机相对位姿固定后，通过预设的标定算法，标定出RGB相机的内外参数；

将所述标定板置于相机视场中，同步所述RGB相机、所述多线激光器、所述红外光补，分别拍摄有激光条纹、无激光条纹的标定板图像；

改变所述标定板的位姿，重复采集图像，再利用无条纹图像计算光平面方程以及利用有条纹图像计算线结构光直线方程，通过光平面标定算法将世界坐标系下的三维点转换为相机坐标系下的三维点，通过多个相机视角下的三维坐标点拟合出光平面。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述利用无条纹图像计算光平面方程，包括：

变换所述标定板以及相机相对位姿的情况下获取标定图像，并在所述标定图像的基础上获取点A、点B、点C、点Q点在图像坐标系下对应坐标点a、点b、点c、点q，其中，所述点Q、所述点A、所述点B、所述点C为世界坐标系下的真实点，所述点Q为所需求取的目标点，所述点Q为所述标定板上特征与结构光的相交点；

利用交比不变原理，通过下式将所述点Q的坐标从图像坐标系转换至世界坐标系，求取对应的世界坐标：

其中，所述点A、所述点B、所述点C为所述标定板上的已知点；

通过下式将描述世界坐标系下的光平面：

Ax+By+Cz+D＝0，

其中，A、B、C、D分别为方程系数；

通过构造光平面方程，推导得出光平面变化方程：

z＝a₀x+a₁y+a₂，

其中，C不为0；

根据所述光平面变化方程，利用最小二乘法拟合求解，最小二乘法目标函数：

其中，满足解得a₀，a₁，a₂，得到所述光平面方程。