[发明专利]一种基于视觉传感器和激光测距仪的位姿检测装置与方法

摘要

本发明公开了一种基于视觉传感器和激光测距仪的位姿检测装置与方法，该装置使用一个视觉传感器和三个激光测距仪共同采集目标信息；该方法包括：从目标图像中选择特征点和特征直线，得到特征点的图像坐标和特征直线的角度，进而得到特征点的图像偏差和特征直线的角度偏差；求取当前像素当量，根据当前图像偏差、角度偏差和像素当量，得到当前位姿在三个自由度上的偏差；根据三个激光测距仪的读数及相对位置关系，得到当前姿态在对应两个旋转自由度上的角度偏差和当前位姿在深度方向上的偏差，由此实现目标的六自由度位姿检测。

主权项

1.一种基于视觉传感器和激光测距仪的位姿检测方法，包括以下步骤：步骤S0，使用一个视觉传感器和三个激光测距仪共同获取目标信息；步骤S1：从所述视觉传感器获得的目标图像中选择视觉传感器敏感的特征点和特征直线，离线得到特征点期望图像坐标和特征直线期望角度，在线提取所述特征点和特征直线，得到所述特征点当前图像坐标和所述特征直线当前角度，比较当前值和期望值，得到当前特征点和期望特征点之间的图像偏差，以及特征直线当前角度和特征直线期望角度之间的偏差；步骤S2：根据在线提取的所述目标图像的特征和目标空间尺寸，得到当前像素当量；步骤S3：根据所述图像偏差和当前像素当量，得到当前位姿和目标位姿在视觉传感器敏感的三个自由度的偏差；步骤S4：根据所述三个激光测距仪的读数及它们的相对位置关系，离线得到所述三个激光测距仪构成的平面的法向量期望值，在线得到当前平面法向量，将当前法向量和期望法向量分别投影到视觉不敏感的两个旋转自由度对应的平面上，并根据投影到各平面的分量，得到当前姿态和期望姿态在对应自由度上的角度偏差；步骤S5：根据所述三个激光测距仪的读数得到当前位姿和期望位姿在深度方向的偏差；步骤S6：结合从所述目标图像得到的三个自由度的偏差和从激光测距仪读数得到的三个自由度的偏差，以及当前位姿，得到目标的六自由度信息，实现目标的位姿检测。