CN107608876A - 用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制*** - Google Patents

用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制*** Download PDF

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Abstract

一种用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制***，包括：三维扫描传感器、三维建模软件和转台控制软件，转台控制软件控制转台转盘旋转，三维建模软件获取扫描数据，配合转台控制软件调节转盘旋转速度与角度，完成物体三维建模；视觉传感器、标定板、视觉识别评测图片、视觉识别软件和视觉评测软件，视觉识别评测图片固定于标定板上，视觉传感器对准标定板并识别标定板上的图片信息，通过视觉识别软件得出识别结果，并将识别结果发送至视觉评测软件，由视觉评测软件对该图片的识别数据进行评测，并由视觉评测软件发送该标定板评测结束指令至转台控制软件控制转台运动。本发明用于物体的三维扫描建模与视觉识别软件的评测。

Description

用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制***
技术领域
本发明涉及智能技术领域的三维建模、视觉软件评测转台，具体地，涉及一种用于三维建模与视觉识别评测的转台控制***。
背景技术
目前，物体三维模型在设计仿真、虚拟现实、3D电影和文化保护等诸多领域，应用十分广泛。Kinect(微软公司开发的Xbox360主机的周边外设)、RealSense(英特尔公司开发的体感传感器)、Xtion PRO(华硕公司开发的体感传感器)等RGB-D传感器，是三维建模过程中的常用工具，不仅可以用于场景识别与环境建模，也可以对物体进行三维建模，其提供的点云与图像信息相结合，可以对环境或物体进行轮廓、形状及表面颜色、图案特征进行识别、建模。但是，现今大多数方法进行建模时需要手动旋转物体或移动RGB-D三维识别传感器，建模过程不便捷且会增加额外的工作量。一种用于三维建模与视觉识别评测的转台及其控制***可以有效应对这个问题，它可以使放在转台上的建模物体自由地360度旋转，使围绕RGB-D三维识别传感器展开的三维建模工作变得简单方便。
随着计算机、图像处理和模式识别等技术的迅速发展，机器视觉的应用越来越广泛。机器视觉作为工业机器人获得环境信息的主要手段之一,它可以增加机器人的自主能力，提高机器人的灵活性。但是，对于多种多样的视觉识别软件，难以找到一个通用的载体和评测方案，去衡量视觉软件性能的优劣。一种用于三维建模与视觉识别评测的转台及其控制***可以有效应对这个问题，对于不同的视觉软件，它可以通过一套统一的测试方案，在均等的条件下进行测试，从而公平地得出视觉软件性能的判断。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制***，用于物体的三维扫描建模与视觉识别软件的评测。
本发明是通过下述方案来实现的：
一种用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制***，包括：
三维建模，具体包括：
三维扫描传感器、运行在计算机内的三维扫描建模软件和转台控制软件，三维建模物体放置于转台转盘上，转台控制软件控制转台转盘旋转，转盘旋转的同时，计算机内的三维扫描建模软件获取三维扫描传感器的扫描数据、配合转台控制软件调节转盘旋转速度与角度、完成物体三维建模过程；
视觉识别评测，具体包括：
视觉传感器、标定板、视觉识别评测图片、运行在计算机内的视觉识别软件和视觉评测软件，视觉识别评测图片固定于标定板上，通过转台控制软件控制转台转盘旋转，视觉传感器对准标定板，视觉传感器识别标定板上的图片信息，通过视觉识别软件得出识别结果，并将识别结果发送至视觉评测软件，由视觉评测软件对该标定板图片的识别数据进行评测，并由视觉评测软件发送该标定板评测结束指令至转台控制软件，转台控制软件继续控制转台运动。
转台由转盘、旋转电机、转台控制器组成，通过旋转电机带动转盘实现旋转运动。
计算机通过接口与转台控制器相连，通过计算机内运行的转台控制软件设置转台旋转电机的工作参数，包括旋转角速度、旋转角加速度、旋转指定角度、指定角度停留时间。
三维扫描传感器安装于传感器支架上。
视觉识别评测图片由不同形状、大小的色块，不同纹理特征的实物照片组成。
视觉评测软件与视觉识别软件、视觉识别软件与转台控制软件、三维建模软件与转台控制软件之间，通过进程间TCP/IP协议通讯，实现数据传输。
视觉传感器安置于转台的转盘上，标定板为6块竖直于地面放置的白板组成，以转台转盘圆心为中心，围绕转盘形成180度半圆形。
视觉识别评测过程包括静态评测模式，具体为：转台控制软件控制转台转盘携带视觉传感器对准某一标定板后，转台停止旋转，在转盘静止情况下，视觉评测软件评测视觉识别软件的图像识别结果。
视觉识别评测过程包括动态评测模式，具体为：转台控制软件控制转台转盘连续旋转，携带视觉传感器依次扫描所有标定板，在视觉传感器到达任一标定板正前方时，转台控制软件将转盘角度信息传送至视觉评测软件，视觉评测软件将视觉识别软件的图像识别结果与该角度对应的标定板上的视觉识别图片信息进行比对评测。
评测内容包括视觉识别软件的识别精度、速度、准确率。
本发明提供一个通用的载体和评测方案，去衡量视觉软件性能的优劣。对于不同的视觉软件，它可以通过一套统一的测试方案，在均等的条件下进行测试，从而公平地得出视觉软件性能的判断。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的三维建模示意图；
图2为本发明提供的视觉识别评测示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，待建模物体5放置于转台1的转盘2上，三维扫描传感器4放置在转台旁，三维建模软件、转台控制软件等运行在计算机3内。计算机通过串口、以太网口、蓝牙等其中任一接口与转台控制器相连，通过计算机内运行的转台控制软件可以设置转台旋转电机的工作参数。转台控制软件通过控制转盘2的旋转，带动带建模物体5的360度运动，计算机内的三维建模软件获取三维扫描传感器4的数据，配合转台控制软件，通过接口控制调节转盘旋转速度与角度，完成物体三维建模。
进行三维建模时无需手动旋转物体或三维扫描传感器，转台可搭载待扫描物体实现360度旋转、自动扫描。
如图2所示，视觉传感器6安置于转台1的转盘2上，用于评测视觉软件的目标物通过打印纸打印或直接固定在标定板7上，标定板7由6块围绕转台为中心放置的立板组成，围绕转盘形成180度半圆形。视觉识别评测图片由不同形状、大小的色块，不同纹理特征的实物照片组成，分别、任意粘贴于标定板上。通过转台控制软件控制转台转盘旋转，视觉传感器依次对准6块标定板，视觉传感器识别标定板上的图片信息。通过视觉识别软件得出识别结果、并将识别结果发送至视觉评测软件，由视觉评测软件对该标定板图片的识别数据进行评测，评测内容包括视觉识别软件的识别精度、速度、准确率等信息。待评测的视觉识别软件、视觉评测软件与转台控制软件同时运行于计算机3内，视觉评测软件依据评测流程获得评测结果、根据评测结果得出转盘2下一步工作参数，并将转盘2工作参数传送至转台控制软件、控制转盘按照指定速度到达指定角度位置，视觉评测软件的评测结果用于评测、分析视觉识别软件的工作性能。
本发明针对视觉识别软件的评测，计算机上的视觉评测软件根据评测结果引导转台控制软件控制转台转盘运动，并由转台控制软件将转盘位置信息返回至视觉评测软件。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制***，其特征在于，包括：
三维建模，具体包括：
三维扫描传感器、运行在计算机内的三维扫描建模软件和转台控制软件，三维建模物体放置于转台转盘上，转台控制软件控制转台转盘旋转，转盘旋转的同时，计算机内的三维扫描建模软件获取三维扫描传感器的扫描数据，配合转台控制软件调节转盘旋转速度与角度，完成物体三维建模过程；
视觉识别评测，具体包括：
视觉传感器、标定板、视觉识别评测图片、运行在计算机内的视觉识别软件和视觉评测软件，视觉识别评测图片固定于标定板上，通过转台控制软件控制转台转盘旋转，视觉传感器对准标定板，视觉传感器识别标定板上的图片信息，通过视觉识别软件得出识别结果，并将识别结果发送至视觉评测软件，由视觉评测软件对该标定板图片的识别数据进行评测，并由视觉评测软件发送该标定板评测结束指令至转台控制软件，转台控制软件继续控制转台运动。
2.根据权利要求1所述的用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制***，其特征在于，转台由转盘、旋转电机、转台控制器组成，通过旋转电机带动转盘实现旋转运动。
3.根据权利要求2所述的用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制***，其特征在于，计算机通过接口与转台控制器相连，通过计算机内运行的转台控制软件设置转台旋转电机的工作参数，包括旋转角速度、旋转角加速度、旋转指定角度、指定角度停留时间。
4.根据权利要求1所述的用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制***，其特征在于，三维扫描传感器安装于传感器支架上。
5.根据权利要求1所述的用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制***，其特征在于，视觉识别评测图片由不同形状、大小的色块，不同纹理特征的实物照片组成。
6.根据权利要求1所述的用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制***，其特征在于，视觉评测软件与视觉识别软件、视觉识别软件与转台控制软件、三维建模软件与转台控制软件之间，通过进程间TCP/IP协议通讯，实现数据传输。
7.根据权利要求1所述的用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制***，其特征在于，视觉传感器安置于转台的转盘上，标定板为多块竖直于地面放置的白板组成，以转台转盘圆心为中心，围绕转盘形成180度半圆形。
8.根据权利要求7所述的用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制***，其特征在于，视觉识别评测过程包括静态评测模式，具体为：转台控制软件控制转台转盘携带视觉传感器对准某一标定板后，转台停止旋转，在转盘静止情况下，视觉评测软件评测视觉识别软件的图像识别结果。
9.根据权利要求7所述的用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制***，其特征在于，视觉识别评测过程包括动态评测模式，具体为：转台控制软件控制转台转盘连续旋转，携带视觉传感器依次扫描所有标定板，在视觉传感器到达任一标定板正前方时，转台控制软件将转盘角度信息传送至视觉评测软件，视觉评测软件将视觉识别软件的图像识别结果与该角度对应的标定板上的视觉识别图片信息进行比对评测。
10.根据权利要求1所述的用于三维扫描与视觉识别评测的转台控制***，其特征在于，评测内容包括视觉识别软件的识别精度、速度、准确率。
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