一种物体位姿检测方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了物体位姿检测方法、装置、电子设备及存储介质，该方法中，获得待处理图像；确定待处理图像中的条码对应的条码区域；计算条码区域的质心位置，根据质心位置确定条码在待处理图像中的位置；确定条码区域的最小外接矩形，根据最小外接矩形确定条码与待处理图像中预设的基准线之间的角度；对条码进行译码得到条码的扫码方向；根据角度以及扫码方向，确定条码在待处理图像中的方向；根据条码在待处理图像中的位置和方向，以及预先确定的条码与物体的位置对应关系和条码与物体的方向对应关系，确定待测物体的空间位置和方向。由此，通过对条码的位置和方向的检测，实现对贴有条码的待测物体的空间位置和方向的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种物体位姿检测方法、装置、电子设备及存储介质
本专利技术涉及图像检测
，特别是涉及一种物体位姿检测方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
目前，在工业生产过程中，终端处理器可以自动确定流水线传送带上所传送物体的位姿，位姿包括：该物体的空间位置和方向，然后将所确定的物体的位姿发送给机械装置以使机械装置抓取该物体并将该物体放置到预设位置上。例如：如图1所示，传送带1朝方向2运输物体3、4和5，各物体表面分别贴有条码M1、M2和M3，传送带1左侧两边分别装有光电触发装置6、7，装置6、7以红外射线8作为触发信号，当有物体通过阻隔信号8在装置6、7之间的发射和接收，则终端处理器9向相机10发送图像采集命令，相机10拍摄图片，并将所拍摄的图片传输到终端处理器9，终端处理器9对所接收到图片进行图像处理得到物体的位姿，并向机械装置11发送运动指令，机械装置11上端装有物体抓手12，抓手12能根据物体方向做任意角度旋转，机械装置11根据指令通过抓手12进行物体定位抓取并将该物体放置到预设位置上。其中，确定物体的位姿的过程为：终端处理器对抓拍到的包含有该物体的图像进行圆检测或方形检测，以确定该物体在图像中的位置和方向，根据该物体在图像中的位置和方向确定该物体的空间位置和方向，其中，圆检测适用于对圆形和类圆形物体的检测，方形检测适用于对方形和类方形物体的检测。由于现实应用中，传送带上所传送的物体可能有多种形状，并不只是圆形或者方形，还可能是不规则形状，因此，在物体为不规则形状时，通过圆检测或方形检测的方式将无法确定物体的位姿，因此，亟需一种物体位姿检测方法来确定物体的位姿。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种物体位姿检测方法、装置、电子设备及存储介质，以解决无法确定不规则形状物体的位姿的问题。具体技术方案如下：一种物体位姿检测方法，所述方法包括：获得待处理图像；确定所述待处理图像中的条码对应的条码区域；计算所述条码区域的质心位置，根据所述质心位置确定所述条码在所述待处理图像中的位置；确定所述条码区域的最小外接矩形，根据所述最小外接矩形确定所述条码与所述待处理图像中预设的基准线之间的角度；对所述条码进行译码得到所述条码的扫码方向；根据所述角度以及所述扫码方向，确定所述条码在所述待处理图像中的方向；根据所述条码在所述待处理图像中的位置和方向，以及预先确定的条码与物体的位置对应关系和条码与物体的方向对应关系，确定所述待测物体的空间位置和方向。可选的，在所述确定所述待处理图像中的条码对应的条码区域的步骤之前，所述方法还包括：对所述待处理图像进行灰度化处理得到第一处理图像；对所述第一处理图像进行去噪处理得到第二处理图像；所述确定所述待处理图像中的条码对应的条码区域的步骤，包括：确定所述第二处理图像中的条码对应的条码区域。可选的，所述确定所述待处理图像中的条码对应的条码区域的步骤，包括：对所述待处理图像进行分块处理得到多个图像块；从所述多个图像块中，确定包含条码的条码块；对各个条码块进行连通域分析，得到所述待处理图像中条码对应的条码区域。可选的，在所述对各个条码块进行连通域分析的步骤之前，所述方法还包括：针对每个条码块，根据预设规则，确定所述条码块中的缺失像素点和干扰像素点；从所述条码块中增加所述缺失像素点，去除所述干扰像素点，得到处理后条码块；从所述处理后条码块中，确定包含条码的处理后条码块；所述对各个条码块进行连通域分析的步骤，包括：对各个包含条码的处理后条码块进行连通域分析。可选的，所述根据所述质心位置确定所述条码在所述待处理图像中的位置的步骤，可以包括：确定所述质心位置在所述待处理图像中的横坐标和纵坐标；将所述横坐标和所述纵坐标确定为所述条码在所述待处理图像中的位置。可选的，在确定所述条码区域的最小外接矩形的步骤之前，所述方法还可以包括：对所述条码区域进行特征提取；检测所提取的特征是否为非条码特征；如果否，执行所述确定所述条码区域的最小外接矩形的步骤。可选的，所述确定所述条码区域的最小外接矩形，根据所述最小外接矩形确定所述条码与所述待处理图像中预设的基准线之间的角度的步骤，包括：对所述条码区域进行轮廓提取；根据所提取的轮廓，确定所述条码区域的凸包；通过对所述凸包拟合生成所述条码区域的最小外接矩形；将所述最小外接矩形的长边与所述待处理图像中预设的基准线之间的夹角的角度，确定为所述条码与所述基准线之间的角度。可选的，所述对所述条码进行译码得到所述条码的扫码方向的步骤，包括：沿预设方向对所述条码进行译码，判断是否译码成功，其中，所述预设方向为所述最小外接矩形的一条短边的中点指向另一条短边的中点的方向；如果译码成功，将所述预设方向确定为所述条码的扫码方向；如果未译码成功，沿所述预设方向的反方向对所述条码进行译码，判断是否译码成功，如果译码成功，将所述预设方向的反方向确定为所述条码的扫码方向。可选的，如果沿所述预设方向的反方向对所述条码进行译码未译码成功，所述方法还包括：检测所述条码区域中是否存在起始符和终止符；如果存在，确定所存在的起始符位置和终止符位置；将所述起始符位置指向所述终止符位置的方向，确定为所述条码的扫码方向。可选的，所述对所述条码进行译码得到所述条码的扫码方向的步骤，包括：对所述条码包含的标识符进行译码，得到起始符和终止符；确定所述起始符位置和所述终止符位置；将所述起始符位置指向所述终止符位置的方向，确定为所述条码的扫码方向。可选的，所述根据所述条码在所述待处理图像中的位置和方向，以及预先确定的条码与物体的位置对应关系和条码与物体的方向对应关系，确定所述待测物体的空间位置和方向的步骤，包括：通过预设的投影变换公式，将所述条码在所述待处理图像中的位置和方向从图像坐标系转换至空间坐标系，得到所述条码的空间位置和方向；根据所述条码的空间位置以及预先确定的条码与物体的位置对应关系，确定所述待测物体的空间位置；根据所述条码的方向以及预先确定的条码与物体的方向对应关系，确定所述待测物体的方向一种物体位姿检测装置，所述装置包括：获得模块，用于获得待处理图像；条码区域确定模块，用于确定所述待处理图像中的条码对应的条码区域；第一位置确定模块，用于计算所述条码区域的质心位置，根据所述质心位置确定所述条码在所述待处理图像中的位置；角度确定模块，用于确定所述条码区域的最小外接矩形，根据所述最小外接矩形确定所述条码与所述待处理图像中预设的基准线之间的角度；第一扫码方向确定模块，用于对所述条码进行译码得到所述条码的扫码方向；方向确定模块，用于根据所述角度以及所述扫码方向，确定所述条码在所述待处理图像中的方向；位姿确定模块，用于根据所述条码在所述待处理图像中的位置和方向，以以及预先确定的条码与物体的位置对应关系和条码与物体的方向对应关系，确定所述待测物体的空间位置和方向。可选的，所述装置还包括：灰度化处理模块，用于在所述确定所述待处理图像中的条码对应的条码区域之前，对所述待处理图像进行灰度化处理得到第一处理图像；去噪处理模块，用于对所述第一处理图像进行去噪处理得到第二处理图像；所述条码区域确定模块，具体用于：确定所述第二处理图像中的条码对应的条码区域。可选的，所述条码区域确定模块，包括：分块单元，用于对所述待处理图像进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种物体位姿检测方法，其特征在于，所述方法包括：获得待处理图像；确定所述待处理图像中的条码对应的条码区域；计算所述条码区域的质心位置，根据所述质心位置确定所述条码在所述待处理图像中的位置；确定所述条码区域的最小外接矩形，根据所述最小外接矩形确定所述条码与所述待处理图像中预设的基准线之间的角度；对所述条码进行译码得到所述条码的扫码方向；根据所述角度以及所述扫码方向，确定所述条码在所述待处理图像中的方向；根据所述条码在所述待处理图像中的位置和方向，以及预先确定的条码与物体的位置对应关系和条码与物体的方向对应关系，确定所述待测物体的空间位置和方向。

【技术特征摘要】
1.一种物体位姿检测方法，其特征在于，所述方法包括：获得待处理图像；确定所述待处理图像中的条码对应的条码区域；计算所述条码区域的质心位置，根据所述质心位置确定所述条码在所述待处理图像中的位置；确定所述条码区域的最小外接矩形，根据所述最小外接矩形确定所述条码与所述待处理图像中预设的基准线之间的角度；对所述条码进行译码得到所述条码的扫码方向；根据所述角度以及所述扫码方向，确定所述条码在所述待处理图像中的方向；根据所述条码在所述待处理图像中的位置和方向，以及预先确定的条码与物体的位置对应关系和条码与物体的方向对应关系，确定所述待测物体的空间位置和方向。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述确定所述待处理图像中的条码对应的条码区域的步骤之前，所述方法还包括：对所述待处理图像进行灰度化处理得到第一处理图像；对所述第一处理图像进行去噪处理得到第二处理图像；所述确定所述待处理图像中的条码对应的条码区域的步骤，包括：确定所述第二处理图像中的条码对应的条码区域。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述待处理图像中的条码对应的条码区域的步骤，包括：对所述待处理图像进行分块处理得到多个图像块；从所述多个图像块中，确定包含条码的条码块；对各个条码块进行连通域分析，得到所述待处理图像中条码对应的条码区域。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述对各个条码块进行连通域分析的步骤之前，所述方法还包括：针对每个条码块，根据预设规则，确定所述条码块中的缺失像素点和干扰像素点；从所述条码块中增加所述缺失像素点，去除所述干扰像素点，得到处理后条码块；从所述处理后条码块中，确定包含条码的处理后条码块；所述对各个条码块进行连通域分析的步骤，包括：对各个包含条码的处理后条码块进行连通域分析。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述质心位置确定所述条码在所述待处理图像中的位置的步骤，包括：确定所述质心位置在所述待处理图像中的横坐标和纵坐标；将所述横坐标和所述纵坐标确定为所述条码在所述待处理图像中的位置。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述条码区域的最小外接矩形的步骤之前，所述方法还包括：对所述条码区域进行特征提取；检测所提取的特征是否为非条码特征；如果否，执行所述确定所述条码区域的最小外接矩形的步骤。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述条码区域的最小外接矩形，根据所述最小外接矩形确定所述条码与所述待处理图像中预设的基准线之间的角度的步骤，包括：对所述条码区域进行轮廓提取；根据所提取的轮廓，确定所述条码区域的凸包；通过对所述凸包拟合生成所述条码区域的最小外接矩形；将所述最小外接矩形的长边与所述待处理图像中预设的基准线之间的夹角的角度，确定为所述条码与所述基准线之间的角度。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述条码进行译码得到所述条码的扫码方向的步骤，包括：沿预设方向对所述条码进行译码，判断是否译码成功，其中，所述预设方向为所述最小外接矩形的一条短边的中点指向另一条短边的中点的方向；如果译码成功，将所述预设方向确定为所述条码的扫码方向；如果未译码成功，沿所述预设方向的反方向对所述条码进行译码，判断是否译码成功，如果译码成功，将所述预设方向的反方向确定为所述条码的扫码方向。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，如果沿所述预设方向的反方向对所述条码进行译码未译码成功，所述方法还包括：检测所述条码区域中是否存在起始符和终止符；如果存在，确定所存在的起始符位置和终止符位置；将所述起始符位置指向所述终止符位置的方向，确定为所述条码的扫码方向。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述条码进行译码得到所述条码的扫码方向的步骤，包括：对所述条码包含的标识符进行译码，得到起始符和终止符；确定所述起始符位置和所述终止符位置；将所述起始符位置指向所述终止符位置的方向，确定为所述条码的扫码方向。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述条码在所述待处理图像中的位置和方向，以及预先确定的条码与物体的位置对应关系和条码与物体的方向对应关系，确定所述待测物体的空间位置和方向的步骤，包括：通过预设的投影变换公式，将所述条码在所述待处理图像中的位置和方向从图像坐标系转换至空间坐标系，得到所述条码的空间位置和方向；根据所述条码的空间位置以及预先确定的条码与物体的位置对应关系，确定所述待测物体的空间位置；根据所述条码的方向以及预先确定的条码与物体的方向对应关系，确定所述待测物体的方向。12.一种物体位姿检测装置，其特征在于，所述装置包括：获得模块，用于获得待处理图像；条码区域确定模块，用于确定所述待处理图像中的条码对应的条码区域；第一位置确定模块，用于计算所述条码区域的质心位置，根据所述质心位置确定所述条码在所述待处理图像中的位置；角度确定模块，用于确定所述条码区域的最小外接矩形，根据所述最小外接矩形确定所述条码与所述待处理图像中预设的基准线之间的角度...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱明凌，李俊柏，万其明，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33