3D 工件识别可视化配置工具

本文介绍“3D 工件识别可视化配置工具”的使用方法。

功能简介

3D 工件识别可视化配置工具聚合了视觉处理通用功能。只需经过以下三个步骤，即可快速完成“3D 工件识别”的配置。

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  1. 选择工件： 从 匹配模板与抓取点编辑器 中制作工件点云模板，并选择待识别工件。

  2. 预处理： 设置有效的识别区，可将干扰因素屏蔽在区域外，算法将对识别区内点云做基本处理，以提升识别效率。

  3. 识别工件： 以可视化方式调试 3D 匹配参数，使其满足业务精度和节拍要求，必要时可借助深度学习辅助处理。

使用流程

该工具具体使用流程如下。

选择工件

  1. 首先单击 选择工件 ，弹出工件库。

  2. 单击 模板编辑器 ，打开匹配模板与抓取点编辑器。可参考 匹配模板与抓取点编辑器 章节创建待抓取工件的匹配模板，然后关闭工具。

  3. 在工件库中，勾选待抓取工件的点云模板，然后选择匹配模式，最后单击 下一步 进入“预处理”流程。

注解

工件库中只显示符合要求的工件点云模板，

对工件点云模板的要求是：工件点云模板至少设置了一个抓取点（该抓取点也可作为几何中心点）。

预处理

  1. 单击 设置 ，在 ROI 设置界面中 设置 3D ROI 。

    ../../../../../_images/pre_process_1.png

  2. 3D ROI 设置完成后，单击 保存并使用 。

    ../../../../../_images/pre_process_2.png

    单击 运行步骤 后，在该工具左侧查看预处理结果。

    ../../../../../_images/pre_process_3.png

  3. 设置边缘检测器和噪声抑制器参数，滤除杂点 （仅边缘匹配模式下存在该参数）。

    ../../../../../_images/pre_process_5.png

    提示

    如需查看预处理后的 2D 图像和 3D 图像，可在该工具界面顶部切换相关选项。

    ../../../../../_images/pre_process_4.png

  4. 预处理完成后，单击 下一步 进入“识别工件”流程。

识别工件

该流程操作步骤如下：

1.设置 3D 匹配、结果判定相关参数。关于参数的解释和调节建议，请参考 参数说明 。

2.（可选）如果需要深度学习辅助处理，可从 深度学习辅助 下拉列表中选择 CPU 或 GPU，然后点击模型包管理工具按钮。

3.在深度学习模型包管理工具界面，导入使用的深度学习模型后关闭工具，并从下拉列表中选择导入的模型包并调整参数深度学习置信度阈值。

4.单击 运行步骤 后，在该工具左侧查看 3D 匹配识别结果。

5.识别精度和节拍满足项目需求后，单击 完成 ，“3D 工件识别可视化配置工具”将会自动关闭。或单击 下一个工件 ，开始下一工件的识别。

参数说明

3D 匹配

运行方式
参数解释：该参数用于指定工件识别过程中的识别精确度和性能。
值列表：高速度、标准、高精度、超高精度。

  • 高速度：建议用于单个工件独立码放或少量工件有序码放的场景。

  • 标准：适用于大多数工件上下料场景，是速度与精确度之间的折衷策略。

  • 高精度：建议用于工件数量多或工件乱序堆叠码放的场景。

  • 超高精度：建议用于需要高精度定位的场景。

默认值：标准。
调节建议：需根据业务对于识别精确度和性能的要求，调节该参数。
偏差矫正能力
参数解释：该参数用于指定纠正偏差的等级。等级越大，越能将存在偏差的位姿纠正为精确的位姿，但过大将导致精度损失。
值列表：小、中、大。

  • 小：适用于大多数情况。

  • 中：视情况选择。

  • 大：视情况选择。

默认值：小。
调节建议：当匹配结果与实际目标物体出现较大位置偏离时，需调整该参数。
对称性设置
参数解释：当待识别工件具有局部对称性时，为了避免匹配结果陷入局部最优，可增加对称性设置，从而筛选出更优的匹配结果。
调节说明：相关参数的调节说明如下。

  • 对称性旋转轴：选择工件几何中心的一个轴作为旋转轴。

  • 对称性角度步长：若工件绕旋转轴旋转 60° 前后看起来一样，则该参数可设定为 60°。

  • 最小旋转角：工件可绕对称性旋转轴旋转的最小角度。

  • 最大旋转角：工件可绕对称性旋转轴旋转的最大角度。

位姿过滤设置
参数解释：当识别结果中存在异常位姿朝向，可增加位姿过滤设置，从而排除异常识别结果。边缘匹配模式下推荐使用。
调节说明：根据模板翻转角度过滤位姿：边缘匹配模式下，当模板点云匹配至场景点云时，根据模板翻转角度过滤位姿。当模板翻转角度超过 角度差值上限阈值 时，该位姿将被过滤。

结果判定

3D 匹配置信度阈值
参数解释：该参数用于设置 3D 匹配识别结果的置信度阈值。当 3D 匹配识别结果的置信度分数大于该值时，则认为该结果有效。该值越大，结果越准确。
默认值：0.300
调节建议：需根据实际需求调整该参数。
输出个数上限
参数解释：该参数用于设置能够输出的 3D 匹配识别结果个数上限。若有多个 3D 匹配识别结果，则会根据 3D 匹配识别结果的置信度分数对 3D 匹配识别结果进行降序排序，然后根据设定的 输出个数上限 来输出置信度分数高的 3D 匹配识别结果。
默认值：1
调节建议：当识别结果较多，或业务对结果数量有明确的上限要求时，需调整该参数。

提示

  • 获得的工件抓取点，仅显示既是几何中心点，又是抓取点的点。

  • 实际的 3D 匹配识别结果输出个数不一定与设置的 输出个数上限 一致。例如设置的 输出个数上限 为 5，实际一共只有 3 个 3D 匹配识别结果，则最后输出的 3D 匹配识别结果个数为 3。