申请/专利权人：北京精密机电控制设备研究所

申请日：2021-06-25

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN113506314B

主分类号：G06F7/00

分类号：G06F7/00;G06T7/194

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2021.11.02#实质审查的生效;2021.10.15#公开

摘要：一种复杂背景下对称四边形工件的自动抓取方法，首先在图像中将前景目标物体信息从复杂变化的背景中分割出来，得到对称四边形形式的目标区域R；然后对目标区域轮廓线进行拟合，得到拟合后的目标区域轮廓；筛选出目标区域轮廓四个角的顶点；确定目标区域的中心线；控制抓取装置移动，使抓取装置中心对准目标区域的中心线，控制抓取装置对前景目标物体进行自动抓取。本发明同时提供了一种自动抓取装置。本发明可用于在露天开放的环境或者厂房半开放的环境中；无需设置标志物，可应用于对非合作目标的自动化抓取。

主权项：1.一种复杂背景下对称四边形工件的自动抓取方法，其特征在于包括如下步骤：S1：在图像中将前景目标物体信息从复杂变化的背景中分割出来，得到对称四边形形式的目标区域R，所述图像通过工业相机采集，图像为包含前景目标物体和背景的场景图像；S2：对目标区域轮廓线进行拟合，得到拟合后的目标区域轮廓；S3：筛选出目标区域轮廓四个角的顶点；S4：确定目标区域的中心线；S5：控制抓取装置移动，使抓取装置中心对准目标区域的中心线，控制抓取装置对前景目标物体进行自动抓取；所述步骤S1的实现方式如下：1.1通过前景检测算法在图像中获得n个前景区域Rn，其中n是检测到的前景目标物体个数，Ri定义为图像中第i个前景目标物体的候选区域，其中i∈n；1.2获取Ri的大小Si，Si表示落在第i个前景目标物体的候选区域内的点数，按下式计算Si的统计参考计数fim,n: 其中m,n是图像中某个像素的坐标，fim,n是m,n是否属于第i个前景目标物体的候选区域的判断函数； M,N分别表示图像的宽和高；1.3计算n个前景目标物体候选区域的大小，将得到的值从大到小排序，设排序好的前景目标物体候选区域的大小依次为SS1,SS2,SS3,...,SSn,目标区域S按下式确定： 若S为0说明检测目标失败，未找到目标区域，说明目标轮廓不存在，返回步骤S1；若S为SS1,则SS1所对应的候选区域为初步确定的目标区域R′；1.4判断初步确定的目标区域是否为对称四边形区域，若是，则所述初步确定的目标区域为最终目标区域R，否则说明目标轮廓不存在，返回步骤S1；所述步骤1.4的实现方式如下：1.4.1在初步确定的目标区域R′轮廓上依次相邻的点组成的首尾相连的点集中，选取其中的一个点xj,yj，j＝1,2,3,…,p，p为点集中点的总数，取其后面第10个点xj+10,yj+10以及第20个点xj+20,yj+20，计算这三个点所在曲线的曲率rj值；遍历初步确定的目标区域R′上每一个点，得到集合{rj|j＝1,2,3,…,p}，求其平均值rmin,如果集合{rj|j＝1,2,3,…,p}中恰有4个大于2rmin的峰值，则这4个峰值对应的点即为目标区域R′轮廓上的四个顶点，所述四个顶点把目标区域R′轮廓上的点划分为4条连续的轮廓线C1,C2,C3,C4，进入1.4.2；如果集合{rj|j＝1,2,3,…,p}中大于2rmin的峰值不是4个，则说明初步确定的目标区域不是对称四边形区域，目标轮廓不存在，返回步骤S1；1.4.2在图像坐标系中初步计算4条轮廓线C1,C2,C3,C4所对应的斜率k1,k2,k3,k4；1.4.3若满足如下情况A或情况B，则认为目标区域为对称四边形区域；情况A：此时C1和C3为平行的两条轮廓线，C2和C4为其余的两条轮廓线；情况B：此时C2和C4为平行的两条轮廓线，C1和C3为其余的两条轮廓线；若既不满足情况A，也不满足情况B，则认为目标区域为非对称四边形区域,说明目标轮廓不存在，返回步骤S1。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京精密机电控制设备研究所 一种复杂背景下对称四边形工件的自动抓取方法及装置

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