[发明专利]一种运动状态下目标追踪方法和系统

说明书

本申请公开了一种运动状态下目标追踪方法和系统，所述方法包括：离线状态下进行双目标定，建立双目3D成像系统，并进行手眼标定和工具坐标系标定；实时获取目标点在双目3D成像系统中的3D坐标；将3D坐标转化为激光器坐标系的坐标；通过激光器坐标系与机械手坐标系之间的关系，计算机械手各轴以及转盘的转动角度；根据所述转动角度控制机械手和转盘转动。本发明采用3D成像系统进行目标点的3D坐标定位，定位速度更快，精度更高，同时引入转盘，可以实现3D全空间无死角的定位。

技术领域

本发明涉及目标追踪技术领域，具体涉及一种运动状态下目标追踪方法和系统。

背景技术

目前对目标物体进行追踪定位的设备较为常见的是安防领域的人形或动态目标追踪，在工业生产中运用视觉定位进行目标追踪的设备和方法并不多见，常用的运用视觉定位进行目标追踪的设备功能简单、性能参数单一，很多不追求定位的精度，或者仅有2D定位信息，而且在实时性、追踪范围等方面表现较差，实用性一般。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种具有3D坐标信息，定位精度更高的运动状态下目标追踪方法和系统。

本发明实施例提供一种运动状态下目标追踪方法，所述方法包括：离线状态下进行双目标定，建立双目3D成像系统，并进行手眼标定和工具坐标系标定；实时获取目标点在双目3D成像系统中的3D坐标；将3D坐标转化为激光器坐标系的坐标；通过激光器坐标系与机械手坐标系之间的关系，计算机械手各轴以及转盘的转动角度；根据所述转动角度控制机械手和转盘转动。

可选地，所述并进行手眼标定和工具坐标系标定的步骤包括：

进行双目3D成像系统的3D坐标系与激光器坐标系的手眼标定；

进行激光器与机械手之间的坐标系标定。

可选地，所述离线状态下进行双目标定，建立双目3D成像系统的步骤包括：

离线状态下标定左相机和右相机的内参以及左相机和右相机之间的位置关系，根据所述内参以及位置关系建立双目3D成像系统。

可选地，所述获取目标点在双目3D成像系统中的3D坐标的步骤包括：

通过左相机和右相机拍照获取包括目标点的图像，在图像中定位目标点的行坐标和列坐标，根据双目3D成像系统获取目标点的3D坐标。

可选地，所述计算机械手各轴以及转盘的转动角度包括：

计算机械手各轴的偏转角和俯仰角以及转盘的旋转角度。

可选地，所述左相机和右相机安装在机械手的左右两侧，跟随机械手移动。

可选地，所述机械手采用轴动模式运动。

可选地，所述左相机和右相机为高帧率相机。

可选地，所述内参包括相机的焦距，所述位置关系包括左相机和右相机之间的距离。

本发明的另一实施例还提供一种运动状态下目标追踪系统，所述系统包括控制装置和六自由度机械手，六自由度机械手上设置有左相机和右相机，所述控制装置用于执行上述任一项所述的运动状态下目标追踪方法。

本发明实施例提供的技术方案中，离线状态下通过双目标定建立双目3D成像系统，并进行手眼标定和工具坐标系标定，实时获取目标点在双目3D成像系统中的3D坐标，并将3D坐标转换为激光器坐标系坐标，通过激光器坐标系与机械手坐标系之间的关系计算机械手各轴和转盘的转动角度，进而控制机械手和转盘的转动，相比于现有技术，本发明采用双目定位的方法计算目标点的3D坐标信息，定位精度更高、速度更快，同时机械手采用透传模式，传输无障碍，且机械手在动态实时跟踪时无启动、加减速等动作，故而可以消除动态顿挫及耗时，同时引入转盘，可以实现3D全空间无死角的定位。

附图说明