[发明专利]基于3D视觉的行李分拣系统

权利要求书

1.基于3D视觉的行李分拣系统，其特征在于，包括传送带(100)、控制装置(200)、视觉相机(400)和抓取装置(500)，所述视觉相机(400)位于所述传送带(100)的上方，所述视觉相机(400)和所述抓取装置(500)分别与所述控制装置(200)通信连接；

所述传送带(100)用于放置目标物体；

所述视觉相机(400)用于采集所述传送带(100)上所述目标物体的3D点云数据；

所述抓取装置(500)用于根据所述目标物体的姿态信息抓取所述目标物体；

所述控制装置(200)用于获取所述视觉相机(400)采集到的3D点云数据，对所述3D点云数据进行处理得到包围目标物体的包围结构框的尺寸信息和位姿信息，进而得到目标物体的尺寸信息和位姿信息，在所述目标物体的类别是载具时，根据目标物体长面的高度信息确定目标物体的角度信息，在所述目标物体的类别是行李时，根据以所述包围结构框短面中心点为底面中心点的两个检测框内目标物体点云数据量比值确定目标物体的角度信息；

其中，所述姿态信息包括尺寸信息、位姿信息和角度信息，两个所述检测框均位于所述包围结构框中，一个所述检测框对应一个包围结构框短面。

2.根据权利要求1所述的行李分拣系统，其特征在于，所述控制装置根据以所述包围结构框短面中心点为底面中心点的两个检测框内的点云数据量的比值确定目标物体的角度信息，包括：

所述控制装置确定所述包围结构框短面，并构建以包围结构框短面中心点为底面中心点的两个检测框；

根据所述检测框的尺寸信息确定所述检测框的边界信息；

根据所述检测框的边界信息切割目标物体点云数据，得到所述检测框内点云数据；

根据两个检测框内点云数据量比值确定目标物体的轮对指向；

根据目标物体的轮对指向和参考线得到目标物体的角度信息，其中，参考线为平行于传送带且垂直于传送带运行方向的反向延长线。

3.根据权利要求2所述的行李分拣系统，其特征在于，所述检测框的尺寸信息为120mm*60mm*60㎜。

4.根据权利要求2所述的行李分拣系统，其特征在于，所述控制装置根据所述检测框的尺寸信息确定所述检测框的边界信息，包括：

所述控制装置根据所述检测框底面中心点坐标和所述检测框的尺寸信息得到检测框的边界信息。

5.根据权利要求2所述的行李分拣系统，其特征在于，所述控制装置根据两个检测框内目标物体点云数据量比值确定目标物体的轮对指向，包括：

所述控制装置计算两个检测框内目标物体点云数据量比值；

在两个检测框内目标物体点云数据量的比值大于1.5时，选定目标物体点云数据量少的检测框所在的一端为目标物体的轮对所在位置，进而确定目标物体的轮对指向。

6.根据权利要求1所述的行李分拣系统，其特征在于，所述控制装置用于根据目标物体长面的高度信息确定目标物体的角度信息，包括：

所述控制装置根据目标物体长面的高度信息确定目标物体的指向；

根据目标物体的指向和所述参考线得到目标物体的角度信息。

7.根据权利要求1所述的行李分拣系统，其特征在于，所述控制装置还用于识别出2D图像中所述目标物体的类别，包括：

所述控制装置设计目标检测网络模型；

根据所述目标检测网络模型识别出2D图像中所述目标物体的类别。

8.根据权利要求1所述的行李分拣系统，其特征在于，所述控制装置用于对所述3D点云数据进行处理得到包围目标物体的包围结构框的尺寸信息和位姿信息；

所述控制装置对3D点云数据进行预处理得到目标物体的前景点云数据；

利用凸包算法对所述目标物体的前景点云数据进行处理，得到目标物体的边界框；

将目标物体的边界框投影到投影面上，并将投影面上的数据点进行外包围矩形拟合得到包围目标物体的包围结构框的尺寸信息和位姿信息。