| 一种非结构环境下目标识别和3D位姿估计方法 |
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| 引用本文： | 任秉银,魏坤,代勇.一种非结构环境下目标识别和3D位姿估计方法[J].哈尔滨工业大学学报,2019,51(1):38-44. |
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| 作者姓名： | 任秉银 魏坤 代勇 |
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| 作者单位： | 哈尔滨工业大学 机电工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学 机电工程学院,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学 机电工程学院,哈尔滨,150001 |
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| 摘 要： | 为提高非结构环境下目标识别准确率和位姿估计精度,提出一种利用Kinect V2 RGB-D传感器并基于目标的CAD模型进行不同类型目标自动识别和3D位姿估计的新方法.利用虚拟相机获取目标CAD模型的深度图像,并将目标的模型转化为点云图,采用体素栅格滤波减少场景点云中的点数;利用点对特征描述子(PPF)作为CAD模型的全局描述子,并将相似的PPF划分成一组放进一个hash表,用于识别和定位目标,所有目标的hash表组成了3D模型数据库;利用基于投票策略的方法对不同类型目标进行检测识别和3D位姿估计,并采用位姿聚类的方法和ICP配准进行位姿修正,再通过奇异值滤波剔除误匹配位姿,从而提高位姿估计精度.在虚拟机器人实验平台仿真环境中分析了3种管接头的识别率和位姿估计误差,结果表明:3种管接头平均识别率96%,位置误差4 mm,姿态误差2°,能够满足机械臂抓取要求.将提出的方法与两种主流位姿估计方法进行了对比实验,结果表明,提出的方法无论是识别率还是F1分数都要优于其他两种方法.
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| 关 键 词： | 目标识别 3D位姿估计 非结构环境 CAD模型 位姿聚类 ICP配准 |
| 收稿时间： | 2018/4/28 0:00:00 |
A novel method of target recognition and 3D pose estimation in unstructured environment |
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| REN Bingyin,WEI Kun and DAI Yong.A novel method of target recognition and 3D pose estimation in unstructured environment[J].Journal of Harbin Institute of Technology,2019,51(1):38-44. |
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| Authors: | REN Bingyin WEI Kun and DAI Yong |
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| Affiliation: | School of Mechatronics Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China,School of Mechatronics Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China and School of Mechatronics Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | target recognition 3D pose estimation unstructured environment CAD model pose clustering ICP registration |
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