[发明专利]基于结构光视觉传感器的集装箱位置姿态测量方法

摘要

本发明涉及一种利用结构光视觉传感器实现集装箱吊装过程中吊具与集装箱相对位置姿态的测量方法。本发明采用的技术方案是：在吊具上安装能够敏感集装箱边缘和/或角孔信息的结构光视觉传感器，吊装过程中向集装箱表面投射结构光并拍摄图像，通过处理图像获取集装箱边缘、角孔和/或顶点等结构特征，利用特征坐标解算集装箱相对吊具的位置、姿态关系，用于集装箱吊装的自动控制。本方法可实现集装箱自动吊装，也可用于其他物体的相对位置姿态关系的高精度测量。

主权项

基于结构光视觉传感器的集装箱位置姿态测量方法，其特征是：在集装箱吊装设备的吊具上安装能够敏感集装箱边缘和/或角孔信息的结构光视觉传感器，该传感器包含一个或多个结构光投射器、一个或多个摄像机和数据处理器，吊装过程中，结构光视觉传感器向集装箱表面投射结构光，同时拍摄图像，通过处理图像获取集装箱边缘、角孔和/或顶点结构特征，测量结构特征的坐标，进而计算集装箱相对吊具的位置、姿态关系；包括如下过程：步骤1、构建能够敏感集装箱边缘和/或角孔信息的结构光视觉传感器，包含一个或多个结构光投射器、一个或多个摄像机和数据处理器，将结构光视觉传感器安装在吊具上，使吊装过程中可对集装箱表面投射结构光并成像； 步骤2、标定结构光视觉传感器与吊具的相对位置姿态关系；步骤3、吊装过程中结构光视觉传感器向集装箱表面投射结构光并拍摄图像； 步骤4、处理图像，利用结构光的点、线、面等信息获取集装箱几何结构特征；步骤5、根据集装箱结构特征的图像坐标，计算其在结构光视觉传感器坐标系的坐标方程表示，并转换到吊具坐标系；步骤6、根据集装箱结构特征的测量结果计算集装箱相对吊具的位置、姿态关系，用于吊装控制；该基于结构光视觉传感器的集装箱位置姿态测量方法包括集装箱结构特征坐标方程计算和集装箱位置姿态计算。