段ボール箱の認識

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本ガイドを読む前に、ハンド・アイ・キャリブレーション を参照し、同じ種類の段ボール箱 を使用してMech-Visionプロジェクトを作成する必要があります。

まず、プロジェクトの構築手順を確認し、ステップパラメータの調整とプロジェクト実装により、段ボール箱の位置姿勢を取得してビジョン結果を出力します。

動画:段ボール箱の認識

プロジェクトの構築手順

プロジェクトに使用するステップ・ステップの組合せと機能は下表のどおりです。

番号 ステップ/ステップの組合せ サンプル図 機能

1

カメラから画像を取得

vision project workflow introduction 1

カメラを接続して段ボール箱の画像を取得します。

2

点群前処理・最高層マスクを取得

vision project workflow introduction 2

段ボール箱の点群前処理を行い、最高層の箱のマスクを取得します。

3

ディープラーニングによる単一箱のマスクを取得

vision project workflow introduction 3

入力された最高層の箱のマスクを使用し、ディープラーニングによるこの領域内の単一箱のマスクを取得します。これにより、単一箱のマスクを使用して、それが対応する点群を取得することを容易にします。

4

箱の位置姿勢を計算

vision project workflow introduction 4

箱の位置姿勢を取得し、入力された寸法情報に基づいて結果を確認または調整します。

5

位置姿勢を一括調整(V2)

vision project workflow introduction 5

箱の位置姿勢の座標系変換を行い、複数箱の位置姿勢を行または行でソートします。

6

出力

vision project workflow introduction 6

ロボット把持のための箱の位置姿勢を出力します。

パラメータの調整説明

以下では、パラメータの調整について説明します。

カメラから画像を取得

同じ種類の段ボール箱 プロジェクトには仮想データが組み込まれているため、カメラから画像を取得 ステップのパラメータで仮想モードを終了し、カメラ実機に接続する必要があります。

  1. カメラから画像を取得 ステップをクリックして選択し、ステップパラメータで 仮想モード をオフにして、カメラを選択 をクリックします。

    vision project click select camera
  2. 表示される画面でカメラIDの右側にある image をクリックすると、カメラの接続は完了です。カメラが正常に接続された場合、imageimage に変わります。

    image

    カメラ接続後、パラメータグループを選択します。パラメータグループを選択 をクリックして、ETH/EIHと日付のあるキャリブレーション済みのパラメータグループを選択します。

    image
  3. カメラを接続し、パラメータグループを設定すると、キャリブレーションパラメータグループ、IPアドレス、ポートなどのパラメータが自動的に入力されます。それ以外のパラメータ設定は不要です。

    image

これで、カメラは正常に接続されています。

点群前処理・最高層マスクを取得

最高層の箱以外の箱を把持することによるロボットと他の箱との衝突を避けるために、このステップ組合せにより、最高層の箱を取得し、ロボットが最高層の箱を優先的に把持させる必要があります。

3D ROIを設定

  1. 点群前処理・最高層マスクを取得 ステップの組合せでは、ステップパラメータから エディタを開く をクリックして 3D ROIを設定 画面を開きます。

    vision project open 3d roi editor
  2. 3D ROIを設定 画面でデフォルトで生成された3D ROIを適切な位置にドラッグします。下図に示すように、緑色の枠が段ボール箱のパレットの最高と最低の領域の両方を囲み、かつその内部に他の干渉点群が含まれていないことを確認してください。

    image

箱の寸法を設定

点群前処理・最高層マスクを取得 ステップの組合せでは、パラメータで 箱の長さ箱の幅 および 箱の高さ をそれぞれ入力します。

image
このステップの組合せでは、段ボール箱の高さに基づいて最高層の点群を抽出します。設定された 箱の高さ が実際の高さよりも大きい場合、最高層の段ボール箱の点群が誤って抽出される可能性があります。

ディープラーニングによる単一箱のマスクを取得

最高層の箱の認識が完了した後、ディープラーニングによる各箱の認識に進みます。

  1. ディープラーニングによる単一箱のマスクを取得 ステップの組合せでは、パラメータから エディタを開く をクリックして ROI設定 画面を開きます。

    vision project open dl editor
  2. ROI設定 画面で2D ROIを設定します。ROIは最上層の箱を囲み、3分の1の適切な余白が必要です。

    vision project dl roi
  3. 本ガイドで使用されているソリューショには、様々な段ボール箱に適応可能なインスタンスセグメンテーションのモデルが組み込まれています。このステップの組合せを実行すると、下図のような各箱のマスクが取得されます。

    image

結果が要件を満たさない場合は、2D ROIを再設定する必要があります。

箱の位置姿勢を計算

各箱の点群を取得した後、箱の位置姿勢の計算が可能になります。また、ビジョン処理による認識の精度を確保するために、箱の寸法を入力します。

箱の位置姿勢を計算 ステップの組合せは、箱の位置姿勢と寸法を計算するために使用されます。ステップパラメータの設定は不要です。

位置姿勢を一括調整(V2)

位置姿勢を一括調整(V2) ステップは、段ボール箱の位置姿勢をカメラ座標系からロボット座標系に変換し、位置姿勢の方向調整、位置姿勢のソート、および不合格な位置姿勢の除去を行います。ステップパラメータの設定は不要です。

出力

正確な位置姿勢を取得した後、プロジェクトの結果をバックグラウンドに送信するための 出力 ステップが必要です。

これで、段ボール箱を認識するためのMech-Visionプロジェクトの設定が完了です。

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