基于CAD模型的单目六自由度位姿测量

• 作者: 周扬 宋薇
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 单目视觉 位姿测量 CAD模型 Chamfer距离 优化匹配
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 所属期刊栏目: 信息科学
• 页码范围: 882-891
• 页数: 10页
• 分类号: TP391.4|TP242.6
• 字数: 6544字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20162404.0882

摘要

为实现单目摄像头对一般工业零件的六自由度位姿测量,研究了离线模板库自动建立,图像处理以及优化匹配3个方面的问题.首先,由STL文件格式的CAD文件建立不同观察方位下的匹配模板,定义了一种方便模板库调用并有图像意义的位姿描述参数.然后,对Chamfer Match方法进行改进,将距离映射图按边缘倾角分层,结合模板探索点的倾角进行匹配,在不增加运算量的情况下提升匹配度函数的灵敏性.最后,使用加入了退火算法的遗传算法进行最优搜索,从而提高匹配效率.实验结果表明:基于文中的方法完成一次位姿测量耗时在500 ms以内,搜索可以获到正确的结果.在330 mm观察距离上,平移误差和深度方向误差分别控制在1 mm、2 mm以内,转角误差为1°左右.得到的结果基本满足单目视觉六自由度位姿快速匹配自动测量的要求.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋薇	上海大学机电工程与自动化学院	14	58	5.0	7.0
2	周扬	上海大学机电工程与自动化学院	3	13	1.0	3.0