物体扫描方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及三维扫描，具体而言，涉及一种物体扫描方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、在三维扫描场景中，通常采用设置有机械臂及扫描仪的agv（自动导向车(automated guided vehicle，简称agv)）小车装置实现物体扫描。

2、在进行物体扫描的过程中，需要控制小车先移动至能够扫描到完整物体的目标区域内再执行扫描，但是目前市面上的agv小车均是采用激光雷达进行定位并且由于小车惯导系统的累计误差和机械误差的存在，导致agv小车的定位精度较差，无法准确的到达目标区域，从而导致获取的扫描数据准确性较差。

技术实现思路

1、本技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种物体扫描方法、装置、电子设备及存储介质，以便于解决现有技术中存在的小车定位精度差，扫描数据准确性较低的问题。

2、为实现上述目的，本技术实施例采用的技术方案如下：

3、第一方面，本技术实施例提供了一种物体扫描方法，应用于扫描系统中的处理设备，所述扫描系统包括：所述处理设备、第一移动小车以及第二移动小车，所述第一移动小车上设置有机械臂，所述机械臂的末端设置有扫描仪，所述第二移动小车上设置有跟踪器；所述方法包括：

4、获取目标扫描场景下所述第一移动小车与所述第二移动小车处于第一位置关系下时，所述扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息；所述第一位置关系包括：所述第二移动小车上的跟踪器可同时跟踪到所述第一移动小车上所述扫描仪上的各第一标志点以及所述扫描场景中各第二标志点；

5、根据所述扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息以及预先确定的第一转换关系，分别确定跟踪器坐标系相对于全局坐标系的第二转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的第三转换关系；所述第一转换关系用于表征机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的转换关系；

6、根据所述目标扫描场景下待扫描物体在所述全局坐标系下的位置信息、所述机械臂在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息以及所述第三转换关系，确定所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系；

7、根据所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系以及所述第二转换关系，得到所述待扫描物体的目标扫描数据。

8、可选地，所述根据所述扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息以及预先确定的第一转换关系，分别确定跟踪器坐标系相对于全局坐标系的第二转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的第三转换关系之前，还包括：

9、在所述第一移动小车与所述第二移动小车处于第二位置关系下时，获取所述机械臂的末端位于各预设位置时所采集的各组位置信息，每组位置信息包括：所述扫描仪在跟踪器坐标系下的位置信息以及所述机械臂的末端在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息；所述第二位置关系包括：所述第一移动小车位于所述第二移动小车的跟踪器视野范围内；

10、根据所述各组位置信息，确定所述机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的第一转换关系。

11、可选地，所述根据所述扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息以及预先确定的第一转换关系，分别确定跟踪器坐标系相对于全局坐标系的第二转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的第三转换关系，包括：

12、分别获取各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在所述跟踪器坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述跟踪器坐标系下的坐标信息；

13、根据所述各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在所述跟踪器坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述跟踪器坐标系下的坐标信息，分别确定所述第二转换关系以及所述扫描仪坐标系相对于所述全局坐标系的第四转换关系；

14、根据所述第一转换关系以及所述第四转换关系，确定机械臂的末端坐标系相对于所述全局坐标系的第五转换关系；

15、根据所述第五转换关系以及所述机械臂的基座坐标系相对于所述机械臂的末端坐标系的第六转换关系，确定所述第三转换关系。

16、可选地，所述根据所述各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在所述跟踪器坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述跟踪器坐标系下的坐标信息，分别确定所述第二转换关系以及所述扫描仪坐标系相对于所述全局坐标系的第四转换关系，包括：

17、根据各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息以及各第一标志点在所述跟踪器坐标系下的坐标信息，确定所述扫描仪坐标系相对于所述跟踪器坐标系的第七转换关系；

18、根据各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述跟踪器坐标系下的坐标信息，确定所述第二转换关系；

19、根据所述第二转换关系以及所述第七转换关系，确定所述第四转换关系。

20、可选地，所述根据所述第五转换关系以及所述机械臂的基座坐标系相对于所述机械臂的末端坐标系的第六转换关系，确定所述第三转换关系，包括：

21、获取所述机械臂的末端坐标系下的原点在所述机械臂的基座坐标系下的目标位置信息；

22、根据所述目标位置信息以及预设的约束信息，确定所述第六转换关系；

23、根据所述第五转换关系以及所述第六转换关系，确定所述第三转换关系。

24、可选地，所述根据所述目标扫描场景下待扫描物体在所述全局坐标系下的位置信息、所述机械臂在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息以及所述第三转换关系，确定所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系，包括：

25、根据所述机械臂在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息以及所述第三转换关系，确定所述机械臂在所述全局坐标系下的位置信息；

26、根据所述待扫描物体在所述全局坐标系下的位置信息以及所述机械臂在所述全局坐标系下的位置信息，确定所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系。

27、可选地，所述根据所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系以及所述第二转换关系，得到所述待扫描物体的目标扫描数据，包括：

28、根据所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系，确定扫描路径，并控制所述扫描仪按照所述扫描路径进行扫描，获取所述扫描仪所扫描到的初始的扫描数据，所述初始的扫描数据为所述待扫描物体在所述跟踪器坐标系下的扫描数据；

29、采用所述第二转换关系对所述初始的扫描数据进行转换，得到所述待扫描物体的目标扫描数据，所述目标扫描数据为所述待扫描物体在所述全局坐标系下的扫描数据。

30、第二方面，本技术实施例还提供了一种物体扫描装置，应用于扫描系统中的处理设备，所述扫描系统包括：所述处理设备、第一移动小车以及第二移动小车，所述第一移动小车上设置有机械臂，所述机械臂的末端设置有扫描仪，所述第二移动小车上设置有跟踪器；所述装置包括：获取模块、确定模块、计算模块；

31、所述获取模块，用于获取目标扫描场景下所述第一移动小车与所述第二移动小车处于第一位置关系下时，所述扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息；所述第一位置关系包括：所述第二移动小车上的跟踪器可同时跟踪到所述第一移动小车上所述扫描仪上的各第一标志点以及所述扫描场景中各第二标志点；

32、所述确定模块，用于根据所述扫描仪上的各第一标志点的坐标信息以及扫描场景中各第二标志点的坐标信息以及预先确定的第一转换关系，分别确定跟踪器坐标系相对于全局坐标系的第二转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的第三转换关系；所述第一转换关系用于表征机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的转换关系；

33、所述确定模块，用于根据所述目标扫描场景下待扫描物体在所述全局坐标系下的位置信息、所述机械臂在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息以及所述第三转换关系，确定所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系；

34、所述计算模块，用于根据所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系以及所述第二转换关系，得到所述待扫描物体的目标扫描数据。

35、可选地，所述获取模块，还用于在所述第一移动小车与所述第二移动小车处于第二位置关系下时，获取所述机械臂的末端位于各预设位置时所采集的各组位置信息，每组位置信息包括：所述扫描仪在跟踪器坐标系下的位置信息以及所述机械臂的末端在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息；所述第二位置关系包括：所述第一移动小车位于所述第二移动小车的跟踪器视野范围内；

36、所述确定模块，还用于根据所述各组位置信息，确定所述机械臂的末端坐标系相对于扫描仪坐标系的第一转换关系。

37、可选地，所述确定模块，具体用于分别获取各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在所述跟踪器坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述跟踪器坐标系下的坐标信息；

38、根据所述各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息、各第一标志点在所述跟踪器坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述跟踪器坐标系下的坐标信息，分别确定所述第二转换关系以及所述扫描仪坐标系相对于所述全局坐标系的第四转换关系；

39、根据所述第一转换关系以及所述第四转换关系，确定机械臂的末端坐标系相对于所述全局坐标系的第五转换关系；

40、根据所述第五转换关系以及所述机械臂的基座坐标系相对于所述机械臂的末端坐标系的第六转换关系，确定所述第三转换关系。

41、可选地，所述确定模块，具体用于根据各第一标志点在扫描仪坐标系下的坐标信息以及各第一标志点在所述跟踪器坐标系下的坐标信息，确定所述扫描仪坐标系相对于所述跟踪器坐标系的第七转换关系；

42、根据各第二标志点在全局坐标系下的坐标信息以及各第二标志点在所述跟踪器坐标系下的坐标信息，确定所述第二转换关系；

43、根据所述第二转换关系以及所述第七转换关系，确定所述第四转换关系。

44、可选地，所述确定模块，具体用于获取所述机械臂的末端坐标系下的原点在所述机械臂的基座坐标系下的目标位置信息；

45、根据所述目标位置信息以及预设的约束信息，确定所述第六转换关系；

46、根据所述第五转换关系以及所述第六转换关系，确定所述第三转换关系。

47、可选地，所述确定模块，具体用于根据所述机械臂在所述机械臂的基座坐标系下的位置信息以及所述第三转换关系，确定所述机械臂在所述全局坐标系下的位置信息；

48、根据所述待扫描物体在所述全局坐标系下的位置信息以及所述机械臂在所述全局坐标系下的位置信息，确定所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系。

49、可选地，所述计算模块，具体用于根据所述待扫描物体与所述机械臂之间的位置关系，确定扫描路径，并控制所述扫描仪按照所述扫描路径进行扫描，获取所述扫描仪所扫描到的初始的扫描数据，所述初始的扫描数据为所述待扫描物体在所述跟踪器坐标系下的扫描数据；

50、采用所述第二转换关系对所述初始的扫描数据进行转换，得到所述待扫描物体的目标扫描数据，所述目标扫描数据为所述待扫描物体在所述全局坐标系下的扫描数据。

51、第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储介质和总线，存储介质存储有处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，处理器与存储介质之间通过总线通信，处理器执行机器可读指令，以执行时执行如第一方面中提供的物体扫描方法的步骤。

52、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行如第一方面提供的物体扫描方法的步骤。

53、本技术的有益效果是：

54、本技术提供一种物体扫描方法、装置、电子设备及存储介质，该方法通过第二移动小车上的跟踪器，跟踪第一移动小车上的扫描仪上的标志点以及跟踪扫描场景中的标志点，从而获取标志点的坐标信息，基于标志点的坐标信息以及预先确定的机械臂的基座坐标系相对于扫描仪坐标系的转换关系，对跟踪器坐标系相对于全局坐标系的转换关系以及机械臂的基座坐标系相对于全局坐标系的转换关系进行标定，以提升第一移动小车的定位精度，从而基于标定的坐标系转换关系结合待扫描物体的位置信息及机械臂的位置信息，控制扫描仪进行扫描，获取到待扫描物体在全局坐标系下的扫描数据。通过坐标系的标定，可克服第一移动小车定位精度误差大的问题，从而基于标定结果，进行物体扫描，可以提高获取到的扫描数据的精确性。