[发明专利]目标平面法向量检测装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种目标平面法向量检测装置及检测方法，所述装置包括直角三角架、控制单元、相机、三个激光测距仪、三个偏转角度调节机构和三个直线移动机构，相机设置在直角三角架的中心位置，三个激光测距仪、三个偏转角度调节机构、三个直线移动机构和直角三角架的三条梁均为一一对应；每个偏转角度调节机构用于调节对应激光测距仪的偏转角度；每个直线移动机构设置在直角三角架对应的梁上，用于带动对应的偏转角度调节机构和激光测距仪沿直角三角架对应的梁直线移动；控制单元分别与相机、激光测距仪、偏转角度调节机构和直线移动机构连接。本发明装置结构合理、安装方便、操作简单，可以快速识别目标，并计算目标平面法向量。

技术领域

本发明涉及一种检测装置及检测方法，尤其是一种目标平面法向量检测装置及检测方法，属于机器视觉领域。

背景技术

在中国制造2025战略的时代背景下，传统制造业的数字化、自动化及智能化被提上日程。对于生产和物流等流水线线上物体的识别与检测，由于背景复杂，待识别物体堆放杂乱，传统图像识别速度慢准确率不高。且传统单目识别技术无法获得检测目标的深度信息，而双目立体视觉对环境光照非常敏感，在光照较强或较暗的情况下会导致算法效果急剧下降，另外其计算复杂度高计算量大、测量范围有限。所以需要一种能在复杂环境下快速识别目标并计算目标平面法向量的简单有效的方法和装置，本发明结合单目视觉和激光测距技术再加上机构上的创新便可达到此目的。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足之处，提供一种目标平面法向量检测装置，该装置结构合理、安装方便、操作简单，可以快速识别目标，并计算目标平面法向量，可以广泛用于自动化生产线上物体的识别及抓取，减轻工作人员的劳动强度，提高生产效率。

本发明的另一目的在于提供一种基于上述装置的目标平面法向量检测方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

目标平面法向量检测装置，包括直角三角架、控制单元、相机、三个激光测距仪、三个偏转角度调节机构和三个直线移动机构，所述相机设置在直角三角架的中心位置，所述三个激光测距仪、三个偏转角度调节机构、三个直线移动机构和直角三角架的三条梁均为一一对应；

每个偏转角度调节机构用于调节对应激光测距仪的偏转角度；

每个直线移动机构设置在直角三角架对应的梁上，用于带动对应的偏转角度调节机构和激光测距仪沿直角三角架对应的梁直线移动；

所述控制单元分别与相机、激光测距仪、偏转角度调节机构和直线移动机构连接。

进一步的，每个偏转角度调节机构包括调节电机、第一连接件和第二连接件，所述第一连接件和第二连接件通过调节电机的输出轴铰接在一起，第一连接件与调节电机的输出轴固定连接，并与对应的激光测距仪固定连接，第二连接件与调节电机的输出轴活动连接，并设置在对应的直线移动机构上，所述调节电机与控制单元相连。

进一步的，每个激光测距仪固定设置在固定座上，所述固定座与对应的偏转角度调节机构中的第一连接件固定连接。

进一步的，每个直线移动机构包括移动电机、联轴器、丝杆和滑块，所述移动电机的输出轴通过联轴器与丝杆连接，所述滑块与丝杆螺纹连接，并与对应的偏转角度调节机构固定连接，所述移动电机与控制单元相连。

进一步的，所述相机设置在直角三角架的斜梁上。

进一步的，所述相机滑动设置在一支撑杆上，所述支撑杆固定在直角三角架的斜梁上。

本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：

基于上述装置的目标平面法向量检测方法，所述方法包括：

调整相机位置使相机视野覆盖工作区域，对相机进行标定，获取相机的内外参数和畸变参数；