一种用于货场箱体2D视觉获取深度的方法与流程

本发明涉及一种用于货场箱体2d视觉获取深度的方法。

背景技术：

以前码头货场的箱体堆叠中，是用大型铲车或堆叠吊车由驾驶员用眼睛观测具体的位置进行的，这个需要具有一定经验的驾驶员才能完成，工作中，劳动强度大，驾驶员容易产生疲劳。近年来，随着自动驾驶技术的成熟，现在有了自动化的货场码头，在拆垛应用中，利用安装在机械手臂或其他移载装置(如铲车或堆叠吊车)的3d照相机来对箱体的位置进行检测，并将检测到的数据传送至控制系统里，然后进行对箱体堆叠的操作，这个就是利用搭配3d视觉作为拆栈位置获取的方式。但是作为3d视觉的照相机的价格昂贵，而一般用于货场的箱体的深度距离检测的要求比较底，因此亟待用一些普通的2d照相机来替代3d视觉的照相机，达到降低成本的目的。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术中用于货场箱体堆叠采用3d视觉的照相机所存在价格昂贵的问题，提供一种用于货场箱体2d视觉获取深度的方法。本发明设计一种用于货场箱体2d视觉获取深度的方法，其特征在于由下面的步骤组成：（a）利用2d变焦相机在一个具有确定距离的拍摄点对标准箱体进行拍摄，拍摄时由自动对焦系统自动对焦，获得标准箱体的相关尺寸数据，将所获得的标准箱体的相关尺寸数据及拍摄时的确定距离数据一起存档，建立标准箱体的存档数据；

（b）在机械手臂或其他移载装置(如铲车或堆叠吊车)上安装2d变焦相机，对所要作业的标准箱体进行拍摄，2d变焦相机对标准箱体变焦获取清晰标准箱体影像，得到当前标准箱体的尺寸数据；

（c）用当前标准箱体的尺寸数据和标准箱体的存档数据进行对比，得到当前2d变焦相机的拍摄点和箱体的深度数据。本发明的优点是此方法可有效获取影像中标定注册过特征之平面及深度位置，因此可作为机器手臂或其他机械设备的位置引导依据。此方法成本与现有常规3d视觉费用相比，有大幅的减少，可用在3d拆栈已知箱体的应用，或其他已知箱体位置不定的应用。

附图说明

附图1为本发明的原理步骤（a）的示意图，图2为本发明的原理步骤（b）的示意图。

具体实施方式

一种用于货场箱体2d视觉获取深度的方法，将2d变焦相机安装在自动驾驶系统的专用铲车和堆叠吊车上，其行走均由自动驾驶系统定位控制，

（a）利用2d变焦相机在一个具有确定距离（d1）的拍摄点对标准箱体进行拍摄，拍摄时由自动对焦系统自动对焦，获得标准箱体的相关尺寸数据（l1），将所获得的标准箱体的相关尺寸数据及拍摄时的确定距离数据一起存档，建立标准箱体的存档数据（d1，l1）；

（b）在铲车或堆叠吊车上安装2d变焦相机，对所要作业的标准箱体进行拍摄，2d变焦相机对标准箱体变焦获取清晰标准箱体影像，得到当前标准箱体的尺寸数据（l2）；

（c）用当前标准箱体的尺寸数据和标准箱体的存档数据进行对比，得到当前2d变焦相机的拍摄点和箱体的深度数据，d2=l1*d2/d1。

根据拍摄时的位置数据，藉此得以获得完整空间坐标，此数据发送至机器手臂控制箱进行坐标转化，则手臂可移动至该位置实施抓取。

本发明可以涉及于物流移载应用领域，可实施标准六面箱体的移载作业。在拆垛应用中，针对箱体堆叠高度不同，位置不确认的状况很普遍，因此常常需要搭配3d视觉作为拆栈位置获取的方式。

此方法可有效获取影像中标定注册过特征之平面及深度位置，因此可作为机器手臂或其他机械设备的位置引导依据。此方法成本与现有常规3d视觉费用相比，有大幅的减少，可用在3d拆栈已知箱体的应用，或其他已知箱体位置不定的应用。

由于货场的标准箱的堆放及铲车和堆叠吊车的行车路线均有划定，因此安装有2d变焦相机的铲车和堆叠吊车，利用自动驾驶控制系统，均可以在一个正对箱体的地方进行拍摄，且考虑到箱体的巨大尺寸，利用拍摄数据和存档数据之比产生的深度数据转换的坐标位置，可以满足机械手臂抓取时的精度要求。

技术特征：

1.一种用于货场箱体2d视觉获取深度的方法，其特征在于由下面的步骤组成：

（a）利用2d变焦相机在一个具有确定距离的拍摄点对标准箱体进行拍摄，拍摄时由自动对焦系统自动对焦，获得标准箱体的相关尺寸数据，将所获得的标准箱体的相关尺寸数据及拍摄时的确定距离数据一起存档，建立标准箱体的存档数据；

（b）在机械手臂或其他移载装置（如铲车或堆叠吊车)上安装2d变焦相机，对所要作业的标准箱体进行拍摄，2d变焦相机对标准箱体变焦获取清晰标准箱体影像，得到当前标准箱体的尺寸数据；

（c）用当前标准箱体的尺寸数据和标准箱体的存档数据进行对比，得到当前2d变焦相机的拍摄点和箱体的深度数据。

技术总结
一种用于货场箱体2D视觉获取深度的方法，（A）利用2D变焦相机在一个具有确定距离的拍摄点对标准箱体进行拍摄，获得标准箱体的相关尺寸数据，和确定距离数据一起存档；（B）在机械手臂或其他移载装置(如铲车或堆叠吊车)上安装2D变焦相机，对所要作业的标准箱体进行拍摄，2D变焦相机对标准箱体变焦获取清晰标准箱体影像，得到当前标准箱体的尺寸数据；（C）用当前标准箱体的尺寸数据和标准箱体的存档数据进行对比得到深度数据。优点是此方法可有效获取影像中标定注册过特征之平面及深度位置，可作为机器手臂或其他机械设备的位置引导依据。与常规3D视觉费用相比，有大幅的减少，可用在3D拆栈已知箱体的应用，或其他已知箱体位置不定的应用。

技术研发人员：刘哲荣
受保护的技术使用者：盟立自动化(昆山)有限公司
技术研发日：2019.10.25
技术公布日：2020.04.14