基于模型關(guān)鍵坐標(biāo),解決特征匹配不準(zhǔn)確及相似數(shù)據(jù)干擾問(wèn)題
來(lái)高三維掃描軟件在版本13.1.1.0的拼接參數(shù)設(shè)置中新增加“模型關(guān)鍵坐標(biāo)”命令,此功能可以大幅提升特征拼接效果,并且對(duì)引導(dǎo)機(jī)器人進(jìn)行亂序抓取也具有重大意義。下面以剪子的特征匹配為例,著重介紹該參數(shù)的作用和使用方法。
剪子的結(jié)構(gòu)近似長(zhǎng)條形,橫向?qū)挾日?,表面材質(zhì)具有高反光特性,且各剪子堆放在一起,彼此之間互相反光,增強(qiáng)了反光效應(yīng),給剪子數(shù)據(jù)匹配增加了諸多難點(diǎn)。
難點(diǎn)一
由于剪子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和材質(zhì)原因,采集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)大部分都不完整,丟失了很多特征,尤其是剪子的圓形手柄部位,而這恰恰又是剪子數(shù)據(jù)匹配依賴的重要特征。
圖二中紅色區(qū)域?yàn)榧糇拥膱A形手柄部分三維數(shù)據(jù),是本項(xiàng)目需要匹配的重要特征模型。由于此處點(diǎn)云數(shù)據(jù)特征不足,圓形手柄部分匹配權(quán)重非常小,常規(guī)匹配方式的結(jié)果不能滿足抓取要求。
難點(diǎn)二
另一個(gè)難點(diǎn)是相似數(shù)據(jù)對(duì)特征匹配的干擾。單個(gè)剪子點(diǎn)云數(shù)據(jù)特征不足,且很多剪子亂序疊放,因此得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)會(huì)嚴(yán)重影響匹配算法的投票機(jī)制。在進(jìn)行特征匹配時(shí),模板模型可能會(huì)同時(shí)匹配上多個(gè)工件。下圖是剪子的點(diǎn)云數(shù)據(jù)匹配結(jié)果錯(cuò)誤示例。
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(圖三)點(diǎn)云數(shù)據(jù)匹配結(jié)果示例
“模型關(guān)鍵坐標(biāo)”概念
面對(duì)如此復(fù)雜且數(shù)據(jù)不完整的點(diǎn)云數(shù)據(jù),人眼可以相對(duì)容易識(shí)別出與模板數(shù)據(jù)最匹配的特征,但對(duì)于機(jī)器視覺(jué)而言,這是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。來(lái)高科技作為國(guó)內(nèi)發(fā)展比較成熟的3D視覺(jué)企業(yè),高精度的三維模型配準(zhǔn)是我們所擅長(zhǎng)的領(lǐng)域。
對(duì)于類似高難度的特征匹配項(xiàng)目,來(lái)高科技提出“模型關(guān)鍵點(diǎn)”的創(chuàng)新技術(shù)方式。本項(xiàng)目案例,可以將剪子圓形手柄部分的中心設(shè)定為關(guān)鍵點(diǎn)。設(shè)置“模型關(guān)鍵坐標(biāo)”后,可以實(shí)現(xiàn)模型特征的準(zhǔn)確匹配。
來(lái)高抓取軟件同步提供了該參數(shù)的設(shè)置模塊,并且還增加匹配率檢測(cè)和遮擋檢測(cè)等參數(shù)來(lái)助力機(jī)器人實(shí)現(xiàn)高難度場(chǎng)景的亂序抓取。
使用來(lái)高三維掃描儀及配套軟件,用戶可以智能快捷的實(shí)現(xiàn)機(jī)器人定位引導(dǎo),并且支持自定義需要識(shí)別的工件?;诖?,Techlego還提供了豐富的機(jī)器視覺(jué)算法接口,輔助用戶對(duì)三維智能檢測(cè)、三維智能識(shí)別及機(jī)器人自動(dòng)化聯(lián)動(dòng)控制等應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行二次開發(fā),提升整個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)效率和適應(yīng)性。