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公开(公告)号：CN116309879A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310297593.1
申请日：2023-03-24
申请人： 电子科技大学
摘要： 本发明公开了一种机器人辅助的多视角三维扫描测量方法，首先，采集棋盘格标定板图像，获取n组相机信息和对应拍摄位置的机器人姿态信息，再基于Kronecker积而无需特殊的数学工具而有效求解线性方程闭解，减少标定过程中系统噪声、计算带来的误差影响，完成初步手眼标定；然后以手眼关系矩阵为初值，根据摄影测量光束平差为优化模型，建立最小化重投影误差为代价函数，引入粒子群算法迭代对手眼关系矩阵进行优化，进一步提升了手眼标定精度，保证了点云图像的配准质量；最后，通过控制机器人运动承载双目相机在多个测量位姿下采集大型复杂零部件的单元测量点云信息，基于优化后手眼矩阵转换至同一坐标系下，完成多视角点云配准功能，以提高大型复杂零部件的三维形貌测量效率。
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公开(公告)号：CN118864787A
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202410813746.8
申请日：2024-06-21
申请人： 电子科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于机械臂辅助的多视角航空构件三维点云全局拼接方法。第一步，粗拼接：根据手眼关系和机械臂位姿的坐标系转换，将多视角点云同一转换到机械臂基坐标系上得到初步粗拼接结果。基于同名尺度不变特征转换关键点的粗拼接方法对初步粗拼接结果进行位移补偿，得到了相对位置较好的粗拼接结果。第二步，精拼接：建立多视场点云的全局约束关系，并利用KD在重叠区域中匹配点对关系，并综合点云的点到点、点到面和面到面的几何属性将错误匹配的点对剔除，保证点对准确度的同时也将点对数量尽可能减小，保证点对数量足够进行配准。并且在ICP迭代过程中，建立多视场点云的权重自调整配准系统，将错误点对在配准过程中的影响降到最低，一次性得到所有点云的刚体转换参数即最优的点云转换参数，提高了多视场点云的拼接精度，使待测物的三维形貌得到良好的还原效果。
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公开(公告)号：CN116412776A
公开(公告)日：2023-07-11
申请号：CN202310261035.X
申请日：2023-03-17
申请人： 电子科技大学
摘要： 本发明公开了一种机器人路径规划式自动三维扫描测量方法，首先搭建虚拟仿真环境；然后在虚拟仿真环境上完成测量位姿以及测量路径的设置并对测量路径进行路径评价；然后在现实测量环境中完成结手眼标定，实体机器人承载结构光测量仪依次到达所设置的测量位姿处进行拍摄，获取多视角的点云图像；之后根据手眼标定结果，通过坐标系转换将多视角点云统一到机器人基座坐标系下完成点云粗拼接过程，最后在漏拍处对漏拍点云进行补全。本发明通过虚拟仿真平台进行机器人路径规划有效降低了多视角测量的试错风险，通过将点云转换到机器人基座坐标系下完成点云粗配准，为后续的精配准过程提供了良好的先验条件，减轻了后续配准任务的负担，提高了结构光测量仪的工作效率，缩短了任务周期。
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公开(公告)号：CN116352710A
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202310297058.6
申请日：2023-03-24
申请人： 电子科技大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明公开了一种用于大型航天构件的机器人自动标定与三维测量方法。首先，基于Kronecker积和Moore‑Penrose逆对手眼关系方程进行线性求解，在保证更准确的封闭解的同时更有针对性地减少标定过程中系统噪声、计算带来的误差影响，并且采用Rodrigues公式对所求解手眼关系矩阵Hcg的旋转部分进行正交化以消除测量噪声的影响，提高算法运行效率；然后，为了进一步提高手眼标定精度，提升点云配准误差，引入基于最小化欧式变换误差的差分进化(DE)算法应用于手眼标定，以解决由于缺少对旋转矩阵的约束条件导致手眼方程解的不稳定性；最后，采集大型航天构件的多幅单元测量点云数据，完成大型航天构件作为待测物的三维形貌测量任务。
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公开(公告)号：CN116105626A
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202310261994.1
申请日：2023-03-17
申请人： 电子科技大学
摘要： 本发明公开了一种多机器人协同三维测量作业方法，首先在计算机上搭建虚拟仿真环境，在虚拟仿真环境上完成双机器人的测量位姿以及测量路径的设置并对测量路径进行路径评价，然后在现实测量环境中完成手眼标定，并将通过路径评价的测量路径发送给对应的实体机器人1、2，获取多视角的点云图像，通过坐标系转换得到相应的被测物点云，最后将实体机器人2的点云转换到实体机器人1基座坐标系下，得到被测物通过双机器人获取的点云IB。本发明通过虚拟仿真平台进行双机器人路径规划有效降低了多视角测量的试错风险，减轻了后续配准任务的负担，提高了结构光测量仪的工作效率，缩短了任务周期，同时，使用双机器人使得测量范围更大，相对于单机器人能够完成更大物件的测量任务。
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公开(公告)号：CN115588053A
公开(公告)日：2023-01-10
申请号：CN202211324517.7
申请日：2022-10-27
申请人： 电子科技大学
IPC分类号： G06T7/80
摘要： 本发明公开了一种基于点云信息手眼标定的复杂外形大工件彩色三维重建方法，利用结构光双目视觉系统结合图像融合，使得在保证三维重建精度的前提下，结合双目结构光系统配置灵活，测量效率高的优势，实现高精点云数据的快速获取。在此基础上，结合彩色相机赋予点云真实的颜色纹理特征信息，并结合机械臂辅助模块，高效测量大工件的多个视角下的点云数据。此外，利用双目视觉能够直接获取点云信息的优势，利用点云的坐标信息来完成手眼标定。相比于传统的基于标定板的手眼标定，直接且充分利用点云数据的优势，避免了多次坐标系变换过程，标定过程更加高效且精度得到保证。
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公开(公告)号：CN115546289A
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202211324699.8
申请日：2022-10-27
申请人： 电子科技大学
摘要： 本发明公开了一种基于机器人的复杂结构件三维形貌测量方法，首先通过移动机器人带动双目相机在多个视角位姿下完成测量对象的左右相机图像采集，重建单视角点云数据，并记录机器人位姿信息；然后对机器人末端法兰坐标系到双目相机坐标系的转换关系进行手眼标定，进而得到双目相机坐标系到机器人基座坐标系的转换矩阵，将双目相机获取的单视角测量点云转换至统一坐标系下，完成多视角点云粗配准；最后通过ICP算法对测量点云进行精配准，实现三维形貌测量。整个过程不需在被测物体表面贴标志点，简化了点云配准过程；同时修正了手眼关系精度，可以保证多视角点云数据的粗配准精度，很大程度上提高了多视角三维形貌测量的效率。
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