[发明专利]2D、3D共融视觉引导运动的方法及装置

说明书

本发明涉及一种2D、3D共融视觉引导运动的方法及装置，该方法包括：获取图像放大率不变的第一图像序列中目标物体的3D位置信息；获取图像放大率不变的第二图像序列中目标物体的2D位置信息；获取单一目标的单图像中单一目标物体的2D位置信息；将第一图像序列中目标物体的3D位置信息、第二图像序列中目标物体的2D位置信息、单图像中单一目标物体的2D位置信息发送至运动控制装置；由运动控制装置执行对应的运动引导。本发明能实现兼容2D、3D视觉引导运动，广泛运用于2D/3D点胶、激光焊接等领域，促进自动化生产的发展。

技术领域

本发明涉及计算机视觉引导与定位技术领域，尤其涉及一种2D、3D共融视觉引导运动的方法及装置。

背景技术

机器(计算机)视觉引导与定位在工业领域有广泛的运用。对于工作在生产线上的机器人来说，其主要任务是：定位需要捉取物料，定位需要放置，然后引导物料放置准确的位置(或将物料与物料准确相贴合)；对于点胶设备、焊接设备、喷涂设备等来说，其主要任务是定位需要添加材料的位置，引导加料机构将胶水、焊锡、涂料等按照相应工艺添加到定位区域。部分工序由2D信息即可完成相应工序，但是有些工序必须有深度信息(深度信息即物体与成像系统的距离，即高度信息Z)才能完成，如跟随器件不同高度(地势跟随)进行点胶焊接等。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种2D、3D共融视觉引导运动的方法及装置，旨在实现有效兼容2D、3D视觉引导运动，促进自动化生产的发展。

为实现上述目的，本发明提出一种2D、3D共融视觉引导运动的方法，所述方法包括以下步骤：

通过成像系统分时获取图像放大率不变的第一图像序列，所述第一图像序列中的每一图像分别对焦不同深度的目标物体；

根据所述第一图像序列中图像弥散圆的大小差异，获取图像深度信息，根据所述深度信息获取所述第一图像序列中目标物体的3D位置信息；

通过所述成像系统分时获取图像放大率不变的第二图像序列，所述第二图像序列中的每一图像分别对焦不同深度的目标物体；

将所述第二图像序列中的每一图像融合成全焦图像，并对所述全焦图像进行分析，通过预设图形图像定位算法获取所述第二图像序列中目标物体的2D位置信息；

通过所述成像系统获取单一目标的单图像，对所述单图像进行对比度分析，通过预设图形图像定位算法获取所述单图像中单一目标物体的2D位置信息；

将所述第一图像序列中目标物体的3D位置信息、所述第二图像序列中目标物体的2D位置信息、所述单图像中单一目标物体的2D位置信息发送至运动控制装置；

由所述运动控制装置根据所述第一图像序列中目标物体的3D位置信息、所述第二图像序列中目标物体的2D位置信息、所述单图像中单一目标物体的2D位置信息执行对应的运动引导。

本发明的进一步的技术方案是，所述成像系统包括单目相机、调整相机对焦面装置；所述弥散圆的大小差异包括模糊差异或清晰差异。

本发明的进一步的技术方案是，所述调整相机对焦面装置包括机械移动镜头、或单独电控透镜、或主透镜与电控透镜的组合透镜。

本发明的进一步的技术方案是，所述通过预设图形图像定位算法获取所述第二图像序列中目标物体的2D位置信息的步骤包括：

通过模板匹配、区域分析、纹理边缘信息提取的方式获取所述第二图像序列中目标物体的2D位置信息。

本发明的进一步的技术方案是，所述通过预设图形图像定位算法获取所述单图像中单一目标物体的2D位置信息的步骤包括：

通过模板匹配、区域分析、纹理边缘信息提取的方式获取所述单图像中单一目标物体的2D位置信息。