一种点云中的稳定点的确定方法、装置及电子设备与流程

本技术涉及点云，特别是涉及一种点云中的稳定点的确定方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、在工业生产场景下，可以通过深度相机检测物体的点云，进而利用检测到的点云对物体进行识别及定位，在此基础上还可以控制机械手臂对该物体进行抓取，或执行其他操作。

2、在通过深度相机检测物体的点云时，受限于检测的视角，物体表面会存在部分点被物体自身所遮挡，使得物体的这一部分点无法被深度相机检测到。并且，在实际场景下，物体相对于深度相机的位姿也并不固定，这使得物体在不同位姿下，深度相机所能够检测到的点云也不同，从而影响基于点云对物体的进行定位的准确性。

3、因此，这就需要确定利用深度相机观察物体时，该物体的点云中不易被遮挡的稳定点，以基于各稳定点组成的点云对物体进行准确地定位。

技术实现思路

1、本技术实施例的目的在于提供一种点云中的稳定点的确定方法、装置及电子设备，以确定在利用深度相机观察物体时，物体的点云中不易被遮挡的稳定。具体技术方案如下：

2、本技术实施例首先提供了一种点云中的稳定点的确定方法，所述方法包括：

3、确定目标物体在指定拍摄视角下的三维点云对应的主向量；其中，所述主向量表示所述指定拍摄视角下的深度相机的光心指向所述目标物体的中心的方向；

4、以所述主向量的方向为基准方向，确定多个待利用坐标系；其中，任一待利用坐标系的第一坐标轴与所述基准方向之间的夹角小于预设角度；每一待利用坐标系中还包含：第二坐标轴和第三坐标轴；所述预设角度为基于所述深度相机的视野角确定的；

5、针对所述三维点云包含的每一初始点，将该初始点分别转换至各待利用坐标系下，得到该初始点在各个待利用坐标系中对应的转换点；

6、针对每一待利用坐标系，若该待利用坐标系中存在第二坐标轴的坐标值相等，且第三坐标轴的坐标值相等的多个转换点，则将该多个转换点中除第一坐标轴的坐标值最小的转换点以外的转换点，确定为在该待利用坐标系中的不稳定点；

7、针对所述三维点云中的每一初始点，若该初始点在各个待利用坐标系中对应的转换点中均不为不稳定点，则确定该初始点为稳定点。

8、可选地，在所述针对每一待利用坐标系，若该待利用坐标系中存在第二坐标轴的坐标值相等，且第三坐标轴的坐标值相等的多个转换点，则将该多个转换点中除第一坐标轴的坐标值最小的转换点以外的转换点，确定为在该待利用坐标系中的不稳定点之后，所述方法还包括：

9、针对每一待利用坐标系，基于该待利用坐标系中除确定的不稳定点以外的各待利用点的坐标值，构建各待利用点对应的深度图；其中，每一待利用点的第一坐标轴的坐标值为：所述深度图中与该待利用点的第二坐标轴和第三坐标轴的坐标值对应的像素位置处的深度值；

10、针对每一待利用坐标系中的每一待利用点，若该待利用点所对应深度图的像素位置处的深度值，与该像素位置的指定邻域范围内各像素位置处的深度值的最小值之差大于预设阈值，则确定该待利用点为在该待利用坐标系中的不稳定点。

11、可选地，所述针对每一待利用坐标系，基于该待利用坐标系中除确定的不稳定点以外的各待利用点的坐标值，构建各待利用点对应的深度图，包括：

12、针对每一待利用坐标系，按照所述三维点云的点云密度，对该待利用坐标系中除确定的不稳定点以外的各待利用点在该待利用坐标系中第二坐标轴和第三坐标轴的坐标值进行缩小；

13、确定像素位置为任一待利用点缩小后的第二坐标轴和第三坐标轴坐标值处的深度值，为该待利用点的第一坐标轴的坐标值，以得到各待利用点对应的深度图。

14、可选地，所述确定目标物体在指定拍摄视角下的三维点云对应的主向量，包括：

15、计算目标物体在指定拍摄视角下的三维点云中各初始点的法向量；

16、计算以所述指定拍摄视角下的深度相机的光心为起点，且与各初始点的法向量的点积之和最小的向量，作为主向量。

17、可选地，所述确定目标物体在指定拍摄视角下的三维点云对应的主向量，包括：

18、计算目标物体在指定拍摄视角下的三维点云所构成的三维空间的中心点；

19、确定方向为所述指定拍摄视角下的深度相机的光心指向所述中心点的向量，作为主向量。

20、可选地，所述三维点云为：对所述目标物体进行三维建模得到的，或，利用所述深度相机对所述目标物体进行点云采集得到的。

21、可选地，所述方法还包括：

22、获取所述深度相机针对待检测物体进行点云采集所得到的待检测点云；其中，所述待检测物体与所述目标物体为规格相同的同类物体；

23、从所述待检测点云中确定与所述三维点云中各稳定点表征的物体表面的位置一致的点，作为匹配点；

24、基于所述匹配点对所述待检测物体进行定位。

25、本技术实施例还提供了一种点云中的稳定点的确定装置，所述装置包括：

26、主向量确定模块，用于确定目标物体在指定拍摄视角下的三维点云对应的主向量；其中，所述主向量表示所述指定拍摄视角下的深度相机的光心指向所述目标物体的中心的方向；

27、坐标系确定模块，用于以所述主向量的方向为基准方向，确定多个待利用坐标系；其中，任一待利用坐标系的第一坐标轴与所述基准方向之间的夹角小于预设角度；每一待利用坐标系中还包含：第二坐标轴和第三坐标轴；所述预设角度为基于所述深度相机的视野角确定的；

28、坐标转换模块，用于针对所述三维点云包含的每一初始点，将该初始点分别转换至各待利用坐标系下，得到该初始点在各个待利用坐标系中对应的转换点；

29、不稳定点确定模块，用于针对每一待利用坐标系，若该待利用坐标系中存在第二坐标轴的坐标值相等，且第三坐标轴的坐标值相等的多个转换点，则将该多个转换点中除第一坐标轴的坐标值最小的转换点以外的转换点，确定为在该待利用坐标系中的不稳定点；

30、稳定点确定模块，用于针对所述三维点云中的每一初始点，若该初始点在各个待利用坐标系中对应的转换点中均不为不稳定点，则确定该初始点为稳定点。

31、本技术实施例还提供了一种电子设备，包括：

32、存储器，用于存放计算机程序；

33、处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一所述的点云中的稳定点的确定方法。

34、本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的点云中的稳定点的确定方法。

35、本技术实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的点云中的稳定点的确定方法。

36、本技术实施例有益效果：

37、本技术实施例提供的点云的稳定点的确定方法，通过确定目标物体在指定拍摄视角下的三维点云对应的主向量；主向量表示指定拍摄视角下的深度相机的光心指向目标物体的中心的方向；以主向量的方向为基准方向，确定多个待利用坐标系；任一待利用坐标系的第一坐标轴与基准方向之间的夹角小于基于深度相机的视野角确定的预设角度；进而针对三维点云包含的每一初始点，将该初始点分别转换至各待利用坐标系下，得到该初始点在各个待利用坐标系中对应的转换点；可以模拟深度相机从多个视角观察目标物体的点云时的情况。之后，针对每一待利用坐标系，若该待利用坐标系中存在第二坐标轴的坐标值相等，且第三坐标轴的坐标值相等的多个转换点，则该多个转换点中除第一坐标轴的坐标值最小的转换点以外的转换点在该待利用坐标系对应的视角下，会被其他转换点遮挡，因此确定该转换点为不稳定点，进而针对三维点云中的每一初始点，若该初始点在各个待利用坐标系中对应的转换点中均不为不稳定点，则表明该初始点即为从多个视角下观察点云时均不会被遮挡的稳定点。因此，通过本方案，能够确定在利用深度相机观察物体时，物体的点云中不易被遮挡的稳定点。

38、当然，实施本技术的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。