【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于制鞋自動(dòng)化領(lǐng)域，具體涉及一種基于彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鞋面噴膠軌跡規(guī)劃方法。
技術(shù)介紹
1、在制鞋生產(chǎn)過程中，噴膠工藝是關(guān)鍵的制造步驟之一。傳統(tǒng)的噴膠工藝依賴于人工經(jīng)驗(yàn)或者簡單的機(jī)械控制，這不僅效率低下，而且難以保證噴膠的精度和重復(fù)性。隨著計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的快速發(fā)展，利用點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行精確測量和識(shí)別已成為可能。然而，現(xiàn)有的點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理技術(shù)主要關(guān)注于鞋面的幾何形狀和空間位置，而對(duì)于鞋面表面的顏色信息利用不足，這在需要區(qū)分不同顏色區(qū)域進(jìn)行噴膠作業(yè)的場景中顯得尤為局限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的是提出一種基于彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鞋面噴膠軌跡規(guī)劃方法，能夠有效提高噴膠的精度和效率。
2、本專利技術(shù)通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
3、一種基于彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鞋面噴膠軌跡規(guī)劃方法，包括如下步驟：
4、步驟s1、獲取完整鞋面的原始彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并對(duì)該原始彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到鞋面彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)；
5、步驟s2、將鞋面彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)分割為兩個(gè)半部，并將其中一個(gè)半部進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以使其與另一個(gè)半部位于同一基準(zhǔn)面中，并對(duì)該基準(zhǔn)面中的點(diǎn)云投影至同一平面以得到鞋面平面圖像；
6、步驟s3、對(duì)鞋面平面圖像處理以得到特定區(qū)域以及特定區(qū)域的中心線；
7、步驟s4、從鞋面彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)中識(shí)別出對(duì)應(yīng)于特定區(qū)域的區(qū)域點(diǎn)云；
8、步驟s5、獲取鞋面彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)中對(duì)應(yīng)于特定區(qū)域的中心線的軌跡點(diǎn)，并對(duì)軌跡點(diǎn)進(jìn)行曲線擬合與平滑后計(jì)算軌跡姿態(tài)，得到鞋面噴
9、進(jìn)一步的，所述步驟s1中，使用3d彩色相機(jī)對(duì)鞋面進(jìn)行360度掃描以獲取完整鞋面的原始彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)，原始彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括鞋面的幾何形狀信息和鞋面表面的rgb顏色信息。
10、進(jìn)一步的，所述步驟s1中，對(duì)原始彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理具體包括：使用直通濾波法得到包含鞋面的初步roi區(qū)域，對(duì)初步roi區(qū)域使用統(tǒng)計(jì)濾波法移除離群點(diǎn)并通過體素化網(wǎng)格方法實(shí)現(xiàn)下采樣，得到所述鞋面彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)a。
11、進(jìn)一步的，所述步驟s2中，所述鞋面彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的短軸方向?yàn)閤軸，長軸方向?yàn)閥軸，豎直朝上方向?yàn)閦軸，將鞋面彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)沿y軸方向分割為兩個(gè)半部，并將其中一個(gè)半部繞平行于z軸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)180°，使兩個(gè)半部位于同一基準(zhǔn)面中，再將兩個(gè)半部投影至yz平面，得到所述鞋面平面圖像。
12、進(jìn)一步的，所述步驟s2具體包括如下步驟：
13、步驟s21、獲取所述鞋面彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)y軸方向上的鞋頭最值點(diǎn)h，以經(jīng)過該最值點(diǎn)且平行于yz平面的平面為分割面，將鞋面彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)中x坐標(biāo)值小于h點(diǎn)x坐標(biāo)值的點(diǎn)云歸類為點(diǎn)集m，x坐標(biāo)值大于h點(diǎn)x坐標(biāo)值的點(diǎn)云歸類為點(diǎn)集n，即得到由點(diǎn)集m和點(diǎn)集n形成的兩個(gè)半部；
14、步驟s22、創(chuàng)建經(jīng)過點(diǎn)h且平行于z軸的旋轉(zhuǎn)軸，將點(diǎn)集n繞該旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)180°，得到點(diǎn)集o，合并點(diǎn)集m和點(diǎn)集o得到點(diǎn)集q；
15、步驟s23、將點(diǎn)集q投影至yz平面，并根據(jù)需要的分辨率以及點(diǎn)集q的分布范圍進(jìn)行縮放，以得到所述鞋面平面圖像。
16、進(jìn)一步的，所述步驟s23具體包括如下步驟：
17、步驟s231、分別計(jì)算點(diǎn)集q在y維度的最小值min.y和最大值max.y、在z維度的最小值min.z和最大值max.z；
18、步驟s232、創(chuàng)建寬度為col、高度為row的二維彩色圖像，并將二維彩色圖像的所有像素初始化為背景色，其中，二維彩色圖像的寬度col和高度row分別根據(jù)公式row=(max.y-min.y)*scale+2*border和col=(max.z-min.z)*scale+2*border計(jì)算，scale表示設(shè)定的圖像縮放比例，border表示設(shè)定的圖像邊界尺寸，scale和border根據(jù)需要的分辨率進(jìn)行設(shè)定；
19、步驟s233、根據(jù)公式y(tǒng)=border+(q.y-min.y)*scale和x=border+(q.z-min.z)*scale計(jì)算點(diǎn)集q中的每個(gè)點(diǎn)q在二維彩色圖像上的對(duì)應(yīng)位置（x，y），并將該對(duì)應(yīng)位置的rgb值設(shè)置為點(diǎn)q的rgb值，以得到所述鞋面平面圖像，其中，q.y表示點(diǎn)q的y坐標(biāo)值，q.z表示點(diǎn)q的z坐標(biāo)值。
20、進(jìn)一步的，所述步驟s3具體包括如下步驟：
21、步驟s31、將鞋面平面圖像的rgb顏色空間轉(zhuǎn)換到hsv顏色空間，并選擇hsv顏色空間中飽和度通道的圖像作為處理圖像；
22、步驟s32、對(duì)處理圖像依次進(jìn)行均值平滑、灰度值縮放、二值化后得到高飽和度區(qū)域，在高飽和度區(qū)域，對(duì)色調(diào)圖像進(jìn)行閾值處理，以提取特定色調(diào)的區(qū)域；
23、步驟s33、對(duì)所有特定色調(diào)的區(qū)域進(jìn)行填充操作以形成多個(gè)連通域，選擇具有最大面積的連通域作為目標(biāo)區(qū)域，對(duì)目標(biāo)區(qū)域依次進(jìn)行閉運(yùn)算和開運(yùn)算以填補(bǔ)小的孔洞和去除小的突出物；
24、步驟s34、提取經(jīng)步驟s33處理后的目標(biāo)區(qū)域的輪廓，對(duì)輪廓進(jìn)行平滑處理以減少輪廓上的鋸齒效應(yīng)和噪聲點(diǎn)，并根據(jù)平滑處理后的輪廓生成填充區(qū)域，以得到特定區(qū)域r；
25、步驟s35、應(yīng)用高斯線條提取算法對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行處理以得到線條集合，從線條集合中選擇最長的線條作為中心線；
26、步驟s36、將中心線的亞像素精度輪廓轉(zhuǎn)換為點(diǎn)集坐標(biāo)集合s，并對(duì)點(diǎn)集坐標(biāo)集合s進(jìn)行采樣，得到保留了中心線特征的二維點(diǎn)集數(shù)據(jù)集合t。
27、進(jìn)一步的，所述步驟s4具體包括如下步驟：
28、步驟s41、分別映射點(diǎn)集m和點(diǎn)集o的點(diǎn)到二維彩色圖像，得到各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的二維點(diǎn)像素坐標(biāo)；
29、步驟s42、將二維點(diǎn)像素坐標(biāo)在特定區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)集m中的點(diǎn)計(jì)入點(diǎn)集u內(nèi)，將二維點(diǎn)像素坐標(biāo)在特定區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)集o中的點(diǎn)計(jì)入點(diǎn)集v內(nèi)；
30、步驟s43、將點(diǎn)集v繞旋轉(zhuǎn)軸作與步驟s22反向的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)180°，得到點(diǎn)集w；
31、步驟s44、將點(diǎn)集w與點(diǎn)集u進(jìn)行合并，生成對(duì)應(yīng)于特定區(qū)域的區(qū)域點(diǎn)云x。
32、進(jìn)一步的，所述步驟s5具體包括如下步驟：
33、步驟s51、根據(jù)公式x=0、y=(t.y-border)/scale+min.y和z=(t.z-border)/scale+min.z，將二維點(diǎn)集數(shù)據(jù)集合t中的點(diǎn)轉(zhuǎn)換為三維點(diǎn)集合x，其中，（x，y，z）表示三維點(diǎn)集合x中的點(diǎn)x’的坐標(biāo)，t.y表示二維點(diǎn)集數(shù)據(jù)集合t中點(diǎn)t的y坐標(biāo)值，t.z表示二維點(diǎn)集數(shù)據(jù)集合t中點(diǎn)t的z坐標(biāo)值；
34、步驟s52、對(duì)于三維點(diǎn)集合x中的點(diǎn)x’，將點(diǎn)x’的前一個(gè)點(diǎn)和后一個(gè)點(diǎn)的y坐標(biāo)值之間的范圍作為界定范圍，在點(diǎn)集o內(nèi)查找該界定范圍內(nèi)的點(diǎn)云集合，計(jì)算該點(diǎn)云集合中各點(diǎn)的x坐標(biāo)值的均值，以作為點(diǎn)x’的臨時(shí)x坐標(biāo)值；
35、步驟s53、獲取三維點(diǎn)集集合x中的點(diǎn)x’在點(diǎn)集o的最近鄰點(diǎn)，該最近鄰點(diǎn)作為點(diǎn)x’的目標(biāo)點(diǎn)，從而得到對(duì)應(yīng)于三維點(diǎn)集集合x中每個(gè)點(diǎn)的目標(biāo)點(diǎn)集合y；
36、步驟s54、將目標(biāo)點(diǎn)集合y中y值大于點(diǎn)h的y值本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鞋面噴膠軌跡規(guī)劃方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鞋面噴膠軌跡規(guī)劃方法，其特征在于：所述步驟S1中，使用3D彩色相機(jī)對(duì)鞋面進(jìn)行360度掃描以獲取完整鞋面的原始彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)，原始彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括鞋面的幾何形狀信息和鞋面表面的RGB顏色信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鞋面噴膠軌跡規(guī)劃方法，其特征在于：所述步驟S1中，對(duì)原始彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理具體包括：使用直通濾波法得到包含鞋面的初步ROI區(qū)域，對(duì)初步ROI區(qū)域使用統(tǒng)計(jì)濾波法移除離群點(diǎn)并通過體素化網(wǎng)格方法實(shí)現(xiàn)下采樣，得到所述鞋面彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)A。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種基于彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鞋面噴膠軌跡規(guī)劃方法，其特征在于：所述步驟S2中，所述鞋面彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的短軸方向?yàn)閤軸，長軸方向?yàn)閥軸，豎直朝上方向?yàn)閦軸，將鞋面彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)沿y軸方向分割為兩個(gè)半部，并將其中一個(gè)半部繞平行于z軸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)180°，使兩個(gè)半部位于同一基準(zhǔn)面中，再將兩個(gè)半部投影至yz平面，得到所述鞋面平面圖像。
5
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鞋面噴膠軌跡規(guī)劃方法，其特征在于：所述步驟S23具體包括如下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種基于彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鞋面噴膠軌跡規(guī)劃方法，其特征在于：所述步驟S3具體包括如下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鞋面噴膠軌跡規(guī)劃方法，其特征在于：所述步驟S4具體包括如下步驟：
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鞋面噴膠軌跡規(guī)劃方法，其特征在于：所述步驟S5具體包括如下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鞋面噴膠軌跡規(guī)劃方法，其特征在于：包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鞋面噴膠軌跡規(guī)劃方法，其特征在于：所述步驟s1中，使用3d彩色相機(jī)對(duì)鞋面進(jìn)行360度掃描以獲取完整鞋面的原始彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)，原始彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)包括鞋面的幾何形狀信息和鞋面表面的rgb顏色信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鞋面噴膠軌跡規(guī)劃方法，其特征在于：所述步驟s1中，對(duì)原始彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理具體包括：使用直通濾波法得到包含鞋面的初步roi區(qū)域，對(duì)初步roi區(qū)域使用統(tǒng)計(jì)濾波法移除離群點(diǎn)并通過體素化網(wǎng)格方法實(shí)現(xiàn)下采樣，得到所述鞋面彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)a。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種基于彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的鞋面噴膠軌跡規(guī)劃方法，其特征在于：所述步驟s2中，所述鞋面彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù)的短軸方向?yàn)閤軸，長軸方向?yàn)閥軸，豎直朝上方向?yàn)閦軸...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鐘劍兵，蘇德全，黃劍峰，柳龍杰，鐘治魁，王平江，羅文貴，陳文奇，胡錫濤，劉俊強(qiáng)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：泉州華中科技大學(xué)智能制造研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。