[发明专利]一种3D视觉点云数据拼接方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种3D视觉点云数据拼接方法、系统及存储介质，该系统中，用于标定块相邻两个面的结构相同且通过标定数据可以准确确定标定块相邻两个面之间的坐标关系。因此，通过特征匹配算法确定标定块相邻两个面对应的标定区域匹配数据，以该匹配数据和标定数据，通过预设的三维图像拼接算法将相邻两个所述拍照区域对应的点云数据进行拼接，不需要机器人提供工件待拼接的两个面之间的坐标关系，从而消除机器人引入的误差，提升拼接的三维图像的精度。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种3D视觉点云数据拼接方法、系统及存储介质。

背景技术

在工业生产当中，通常需要工件拍照进行检测。对于一些尺寸较大的工件，由于相机的拍照范围有限，单次拍照不能覆盖整个工件，往往需要进行多次拍照。常见的3D视觉应用中，对于面积大于3D相机扫描空间的产品，现有技术中公开了一种3D视觉点云数据拼接的方法及其系统(公开号：CN111223048A)，通过移动产品扫描当前不同位置，然后拼接得到完整的三维图像。

但上述现有技术在进行点云图像(点云数据)三维拼接时，需要提供机器人反馈其带动工件在RX、RY、RZ各方向上移动的数据。由于机械误差，机器人提供的数据不一定精准，导致拼接图像时，会存在工件上两个相邻面的两张图像之间拼接的结果存在较大误差。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种3D视觉点云数据拼接方法、系统及存储介质，能够提高工件点云数据三维拼接的精度。

第一方面，本发明提供一种3D视觉点云数据拼接方法，应用于3D视觉点云数据拼接系统中，所述系统包括机器人、3D相机以及相邻两个面具有相同结构的标定块，所述3D相机用于拍照，所述机器人用于带动标定块和待拍照物体二者同步运动；在将所述标定块相邻两个面与待拍照物体相邻两个面分别对齐之后，机器人带动标定块和待拍照物体二者同步运动的过程中，所述方法包括：

将待拍照物体划分为多个拍照区域，每个所述拍照区域对应于所述待拍照物体的一个面；

将标定块划分为多个标定区域，每个所述标定区域对应于所述标定块的一个面；

获取待拍照物体相邻两个所述拍照区域对应的点云数据；

获取标定块相邻两个所述标定区域对应的匹配数据，所述匹配数据为通过特征匹配算法将相邻两个所述标定区域进行特征匹配后得到的；

基于所述匹配数据和标定数据，通过预设的三维图像拼接算法将相邻两个所述拍照区域对应的点云数据进行拼接，得到待拍照物体相邻两个面对应的三维图像。

作为进一步改进，在将待拍照物体划分为多个拍照区域之前，所述方法还包括：

基于所述标定块，利用3D相机获取标定点；

根据所述标定点的相机坐标、和机器人在同一所述标定点的机器人坐标，确定坐标转换关系，以对所述3D相机和所述机器人进行标定，得到标定数据。

作为进一步改进，所述标定块表面设置有多个凹槽，所述通过特征匹配算法将相邻两个所述标定区域进行特征匹配的具体过程，包括：

获取标定块表面上凹槽对应的特征点，并将所述凹槽对应的特征点作为相应所述标定区域对应的特征点；

通过特征匹配算法将相邻两个所述标定区域对应的特征点进行匹配。

第二方面，本发明提供了一种3D视觉点云数据拼接方法，基于上述第一方面任一项所述的方法，将所述待拍照物体所有相邻两个所述拍照区域对应的点云数据进行拼接，得到所述待拍照物体整体的三维图像。