1 撰写了精度测试程序两部分第一部分为图像采集,图像采集的程序无需赘述;第二部分为基准定位。

2 基准定位的程序写了两个版本,一个是无调平,依赖于自身的相机坐标系;一个是有调平,可以在参考面重新生成坐标系。

无调平算法流程:图像采集 - 点云预处理获取目标点云 - 选提炼参考地面点云 - 观察地面点云姿态(基于相机坐标系) – 以地面点云的质心坐标对目标点云进行分割 - 法线筛选  – 角点计算 – 场景和角点的可视化 。

算法时间:

图像采集 平均一张图1.29s;读图分割获取目标点云 0.1s; 提炼获取地面点云0.28s- 地面点云姿态生成以及可视化(基于相机坐标系)0.38s(取决于观察时间) – 以地面点云的质心坐标对目标点云进行分割 0.0037s - 法线筛选 0.56s – 角点计算 0.00061s – 场景和角点的可视化(取决于观察时间,一般在 1.5-2.7s)。整个算法 2.58 s,因为有两个可视化程序所以算法执行时长主要取决于观察时间。

3 考虑了无调平的算法流程,需要保证相机与地面绝对平行,这里考虑撰写一个带有调平的算法设计,其流程如下:

有调平的算法流程: 图像采集 - 读图点云预处理获取目标点云 - 筛选完成获取参考面- 观察目标点云姿态(相机坐标系) –生成基于参考面的新坐标系,对目标点云进行位姿转换 - 点云分割(箱体尺寸为阈值) - 法线筛选 – 角点计算 – 场景和角点的可视化。

难点还是在于基于参考面的新坐标系,这里我采用了moments_object_model_3d算子, 但是moment算子计算还是需要基于相机的初始位姿与地面是否绝对平行。因为此算子会自动

寻找方差变化最大的点云作为主轴方向。考虑基于质心坐标和法向量拟合光平面代替参考地面看是否可行。

4 精度测试,已经完成无调平算法下的精度测试,X轴位移的平均绝对误差(MAE)1.6278 mm, 均方根误差(RMSE)为1.9972;Y轴位移的平均绝对误差(MAE)1.8984 mm, 均方根误差(RMSE)为2.1849。Z轴(应该是受外壳影响)平均绝对误差(MAE)7.6245 mm,均方根误差(RMSE)为7.6312。

 

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