申请/专利权人：四川大学

申请日：2024-03-14

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN117893610A

主分类号：G06T7/73

分类号：G06T7/73;G06V10/75

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.03#实质审查的生效;2024.04.16#公开

摘要：本发明属于姿态测量技术领域，公开了一种基于变焦单目视觉的航空装配机器人姿态测量系统，包括立体靶标、激光跟踪仪、变焦工业相机、特征点提取模块和姿态求解模块，本发明首先利用高分辨率变焦工业相机采集合作靶标图像，经过二值化、滤波等图像处理后提取出靶标图像二维特征点中心坐标，接着利用SoftPOSIT算法确定3D‑2D特征点对应关系，再将匹配完成的3D‑2D特征点点对坐标信息传入姿态求解算法计算出合作靶标相对于相机的姿态，由于航空装配机器人的执行末端与立体靶标固连，相对位姿确定，从而可实现对航空装配机器人的姿态测量。

主权项：1.一种基于变焦单目视觉的航空装配机器人姿态测量系统，其特征在于，包括：立体靶标，立体靶标安装在待测航空装配机器人的执行末端，它包括基座和安装基座上数个不共面的反光点，所述基座整体呈拱形，它包括第一安装面、第二安装面和第三安装面，第一安装面和第二安装面分别位于拱形两侧且共面，第三安装面位于拱形的顶部；第一安装面和第二安装面上分别安装有数量相同且沿长度方向均匀设置的反光点，第三安装面的四个角上均安装有反光点；所述第三安装面的表面中部安装有磁吸底座，磁吸底座上设有靶球；激光跟踪仪，用于跟踪靶球并获取立体靶标的位置信息；根据立体靶标的位置信息和尺寸信息获取靶标坐标系下3D特征点坐标；变焦工业相机，位于航空装配机器人的执行末端前侧，用于采集航空装配机器人执行末端各姿态下的立体靶标图像；通过调整变焦工业相机的焦距改变视场大小应对不同距离的靶标图像的获取；特征点提取模块，获取靶标图像并对靶标图像预处理，然后通过canny算子获取靶标特征点外轮廓信息，再根据特征点外轮廓信息计算特征点轮廓中心点坐标，即相机坐标系下2D特征点坐标；姿态求解模块，获取靶标坐标系下3D特征点坐标和相机坐标系下2D特征点坐标并计算出靶标相对相机的姿态信息；步骤如下：首先，给定当前位姿下3D特征点坐标、2D特征点坐标和初始平移矩阵采用SoftPOSIT算法匹配特征点对应关系，获取3D-2D特征点对应关系矩阵；然后，根据3D-2D特征点对应关系采用EPNP算法结合正交迭代算法获取立体靶标的姿态信息。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 四川大学 基于变焦单目视觉的航空装配机器人姿态测量系统

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