隨著機(jī)器人的廣泛使用和機(jī)器人技術(shù)的不斷發(fā)展，客戶對(duì)機(jī)器人定位的精度要求越來(lái)越高，越來(lái)越智能。三維機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，很大程度上拓展了機(jī)器人定位的精度和應(yīng)用場(chǎng)景。手眼標(biāo)定完成后，三維機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)在引導(dǎo)機(jī)器人定位時(shí)，三維數(shù)模的匹配質(zhì)量直接影響定位精度。來(lái)高智能特征拼接參數(shù)，可以提升三維數(shù)模匹配效果，從而提升機(jī)器人定位精度。本文將對(duì)來(lái)高智能特征拼接參數(shù)實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用效果進(jìn)行介紹。

三維視覺(jué)系統(tǒng)在引導(dǎo)機(jī)器人定位時(shí)，首先要在模板數(shù)據(jù)和當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)之間進(jìn)行特征匹配。為了適應(yīng)不同特征的工件和應(yīng)用場(chǎng)景，來(lái)高三維掃描軟件（Techlego）提供匹配算法，并且對(duì)外開(kāi)放匹配參數(shù)的設(shè)置。匹配參數(shù)主要包含拼接參數(shù)中的特征拼接參數(shù)和特征拼接修正參數(shù)兩部分內(nèi)容，如下圖所示。

不同工件，由于特征不同，需要不同的參數(shù)。接下來(lái)，通過(guò)三個(gè)實(shí)際示例的展示，讓我們更好地理解來(lái)高掃描軟件中不同特征拼接參數(shù)的含義。

示例一

下圖中紅色數(shù)據(jù)為完整的工件模板數(shù)據(jù)模型，綠色部分為當(dāng)前的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)。由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的特殊性限制，三維視覺(jué)系統(tǒng)只能得到工件開(kāi)口處的點(diǎn)云。在初次匹配時(shí)，由于參數(shù)設(shè)置不合適，模板數(shù)據(jù)和當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確匹配。

根據(jù)當(dāng)前工件的特點(diǎn)，將特征拼接參數(shù)中的模型采樣距離和場(chǎng)景采樣距離均設(shè)置為3，再次拼接時(shí)，通過(guò)下圖可以看到已經(jīng)準(zhǔn)確貼合：

示例二

剪子具有高度對(duì)稱性，很容易特征誤識(shí)別，模板數(shù)據(jù)與當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)在匹配時(shí)很難完全貼合。為了進(jìn)一步提升匹配效果，可以勾選特征拼接修正選項(xiàng)，在初步匹配之后進(jìn)一步修正。

（圖一）

由于圖一未勾選特征拼接修正參數(shù)，在匹配之后，模板模型和當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)之間還存在一定的偏差。

（圖二）

圖二在使用特征拼接修正后，可以明顯地看到模板模型和當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型之間可以準(zhǔn)確貼合。

示例三

特征拼接下的搜索范圍參數(shù)可以在數(shù)值0到1之間調(diào)整，默認(rèn)值為0.5。默認(rèn)參數(shù)雖然可以滿足大部分工件的匹配，但對(duì)于一些特征不明顯的工件，匹配效果不佳。

（圖一）

圖一的工件是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的圓盤(pán)，在默認(rèn)參數(shù)下，模板模型和當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型匹配存在較大偏差，如上圖所示。

（圖二）

如果將搜索范圍參數(shù)調(diào)整為1，則模板模型和當(dāng)前三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)模型可以準(zhǔn)確貼合，如圖二所示。

案例總結(jié)

在使用三維視覺(jué)系統(tǒng)的過(guò)程中，通過(guò)設(shè)置來(lái)高三維掃描軟件的特征拼接參數(shù)，可以滿足不同特征工件的匹配要求。在得到高質(zhì)量的數(shù)模匹配結(jié)果后，能夠?yàn)闄C(jī)器人提供準(zhǔn)確的定位數(shù)據(jù)，從而提升機(jī)器人的定位精度。Techlego三維掃描軟件提供有關(guān)特征拼接參數(shù)調(diào)整的智能接口，可以實(shí)現(xiàn)三維智能檢測(cè)、工件識(shí)別以及裝配定位等功能，方便工程師高效率開(kāi)發(fā)。