[发明专利]三维物体的空间姿态的标注方法、装置以及电子设备

说明书

本申请实施例提供一种三维物体的空间姿态的标注方法、装置以及电子设备。所述标注方法包括：获取通过摄像装置拍摄的包含三维物体和至少两个人工标记的图像；根据所述图像计算所述摄像装置与所述至少两个人工标记的第1空间关系；以及根据所述第1空间关系和所述三维物体相对于所述至少两个人工标记的第2空间关系计算所述三维物体相对于所述摄像装置的空间姿态。由此，利用多个人工标记对放置三维物体的平面进行标记，从而通过摄像装置与人工标记之间的第1空间关系以及人工标记与三维物体之间的第2空间关系得到摄像装置与三维物体之间的空间关系。由此，通过简单的人工标记对三维物体的空间姿态进行标注，降低了工程难度，并且减少了标注成本。

技术领域

本申请涉及物体的空间姿态标注领域，尤其涉及一种三维物体的空间姿态的标注方法、装置以及电子设备。

背景技术

在工业生产中，使用机械臂取放物体被广泛使用在生产线中。在使用机械臂拿取物体时，为了快速且精准地抓取物体，物体在生产现场的空间姿态信息尤为重要，因此，需要对物体的空间姿态进行标注。

随着机器学习技术的发展，通常使用深度学习技术对机械臂进行训练，使机械臂能够应对多种场景下的物体的空间姿态的标注。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

我们发现，现有的标注方法存在以下问题：一方面，需要使用机械臂并记录相机在机械臂上的空间位置，在工程上操作难度较大；另一方面，会使用比较复杂的软件算法，例如LabelFusion算法，而在标注物体的空间姿态时，需要进行大量的物体的空间姿态的标注，导致标注成本较高。因此，需要一种在工程上操作简单并且标注成本较低的标注方法。

为了解决上述问题中的至少一个或其他类似的问题，本申请实施例提供一种三维物体的空间姿态的标注方法、装置以及电子设备。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种三维物体的空间姿态的标注方法，其中，所述标注方法包括：获取通过摄像装置拍摄的包含三维物体和至少两个人工标记的图像；根据所述图像计算所述摄像装置与所述至少两个人工标记的第1空间关系；以及根据所述第1空间关系和所述三维物体相对于所述至少两个人工标记的第2空间关系计算所述三维物体相对于所述摄像装置的空间姿态。

在至少一个实施例中，所述至少两个人工标记具有不同的识别码，所述三维物体被放置在包含所述至少两个人工标记的平面上，并且，所述三维物体位于由所述至少两个人工标记围成的区域内。

在至少一个实施例中，所述三维物体被放置于所述区域的中心位置。

在至少一个实施例中，所述第1空间关系包括所述摄像装置的坐标系与所述至少两个人工标记中的任意一个人工标记的坐标系之间的平移矩阵和旋转矩阵；所述第2空间关系包括所述三维物体所在的坐标系与所述至少两个人工标记中的任意一个人工标记的坐标系之间的转换矩阵。

在至少一个实施例中，所述三维物体相对于所述摄像装置的空间姿态为六自由度的空间信息，以所述三维物体相对于所述摄像装置的旋转矩阵和平移矩阵表示所述六自由度的空间信息。

在至少一个实施例中，在计算所述三维物体相对于所述摄像装置的空间姿态中，利用公式(1)计算所述三维物体相对于所述摄像装置的空间姿态，

其中，A为所述摄像装置的坐标系，B为所述至少两个人工标记中的任意一个人工标记的坐标系，C为所述三维物体所在的坐标系，M为齐次坐标系。

在至少一个实施例中，齐次坐标系M为按照公式(2)计算所述三维物体相对于所述摄像装置的空间姿态，