[发明专利]机器人夹持下的导管测量方法

权利要求书

1.机器人夹持下的导管测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：同步触发多目视觉测量箱内的多个工业相机；

步骤2：工业相机采集不同视角下的多幅原始图像；

步骤3：对每一幅原始图像进行如下处理，得到分割的弯管中心轴线；

i.提取边缘图像并预处理：

ii.去除图像上夹持部件，得到仅包含弯管的弯管轮廓区域：在图像中组合平行的边缘像素，再将平行边缘的距离大于阈值的边缘轮廓剔除掉，得到仅包含弯管的弯管轮廓区域；

iii.提取弯管轮廓区域的中心轴线：

iiii.将弯管中心轴线分割成直线段和椭圆段；

步骤4：选取控制点，由全局标定得到工业相机的内外参数，并借助极线约束进行控制点匹配，得到弯管的空间三维控制点；

步骤5：连接弯管相邻的空间三维控制点，形成弯管空间三维中心轴线，将弯管中心轴线作为路径进行扫掠，得到导管三维模型。

2.根据权利要求1所述的机器人夹持下的导管测量方法，其特征在于，所述多目视觉测量箱由若干个处于不同位置的工业相机、背光光源、匀光板以及箱体构成，其中工业相机均匀布置于箱体内壁的上方，背光光源以及匀光板设置于箱体内的底部。

3.根据权利要求2所述的机器人夹持下的导管测量方法，其特征在于，所述工业相机的布局位置使得其测量范围覆盖背光光源的整个视场。

4.根据权利要求1所述的机器人夹持下的导管测量方法，其特征在于，所述提取边缘图像并预处理包括：

利用Canny算子对图像进行边缘亚像素提取，得到包含夹持部件和弯管的边缘图像；

去除轮廓长度小于阈值的边缘像素；

利用导管沿中轴线对称的形态，剔除图像中的边缘干扰像素。

5.根据权利要求1所述的机器人夹持下的导管测量方法，其特征在于，所述提取弯管轮廓区域的中心轴线包括：

将得到弯管轮廓区域进行填充，再采用形态学开运算去除前景图像中的噪声区域；

对弯管轮廓的边缘区域进行骨架提取，得到弯管轮廓区域的中心轴线。

6.根据权利要求5所述的机器人夹持下的导管测量方法，其特征在于，所述骨架提取包括：以距离两侧边界上两点等距的像素点作为中轴线的像素点，用于得到图像细化的骨架。

7.根据权利要求1所述的机器人夹持下的导管测量方法，其特征在于，所述选取控制点为：利用相邻两个直线段的交点作为两幅图像中待匹配的控制点。