深度重建方法、装置、设备及存储介质与流程

所属的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“平台”。图11是本发明实施例中深度重建设备的结构示意图。下面参照图11来描述根据本发明中这种实施方式的电子设备600。图11显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图11所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同平台组件 (包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元610执行，使得处理单元610执行本说明书上述深度重建方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元610可以执行如图1中所示的步骤。存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)6203。存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备、相机、深度相机等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口650 进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图11中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。本发明实施例中还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，程序被执行时实现的深度重建方法的步骤。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述深度重建方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。如上所示，该实施例的计算机可读存储介质的程序在执行时，在拣选机器人每次将一目标物品拣选出物料筐时，在通过控制深度相机连续时间内采集物料载体上存放的多个目标物体的图像，根据多张图像判断所述目标物品有没有在该时间内因发生坍塌而产生移动，且在没有移动时才根据多张图像进行深度重建，避免了深度重建的失败，提高了重建效率。图12是本发明实施例中的计算机可读存储介质的结构示意图。参考图12所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器 (ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网 (lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。本发明实施例中，在拣选机器人每次将一目标物品拣选出物料筐时，在通过深度相机连续时间内采集物料载体上存放的多个目标物体的图像，根据多张图像判断所述目标物品有没有在该时间内因发生坍塌而产生移动，且在没有移动时才根据多张图像进行深度重建，避免了深度重建的失败，提高了重建效率。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

背景技术：

1、常用的投影机技术包括dlp(digital light processing)、线激光配合mems 振镜或机械振镜等。

2、其中，随着led光源和dlp技术的成熟，dlp投影机得到了快速发展，成为一种广泛应用的投影方式。1987年，ti公司发明了dmd器件，使dlp数字光处理技术在世界上得以应用，更推动了dlp投影机的崛起。dmd器件是一种二进制脉宽调制的数字光开关，是目前世界上最复杂的光开关器件。成千上万微小的方形镜片，被建造在静态随机存取内存上方的铰链结构上而组成dmd。每一个镜片可以通断一个象素的光。铰链结构允许镜片在两个状态之间倾斜，+10度为“开”，-10度为“关”。

3、基于dlp、线激光配合mems振镜或机械振镜的相移结构光3d相机只能对静态场景进行3d重建，即假设采集到的图像序列中不能有任何变动。但是在实际的工业拣选的应用场景中，在机器人将一个产品拣选出时，筐内的其他产品会坍塌移动，此时会存在3d重建失败的情况。当对传送带物品进行检测时，也常常会发现传送带滑动或物品的滑动产生移动导致3d重建失败。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种深度重建方法、装置、设备及存储介质。

2、根据本发明提供的深度重建方法，包括如下步骤：

3、步骤s1：获取目标区域在时间上连续的多张图像，所述图像为物料载体上存放的多个目标物体成像；

4、步骤s2：根据所述多张图像判断所述目标物体在该连续时间内是否存在移动，且在所述目标物体在移动时返回步骤s1或去除每一所述图像中的移动像素后生成目标图像，在所述目标物体不存在移动时触发步骤s3；

5、步骤s3：根据多张所述图像或所述目标图像进行深度重建生成所述目标区域的深度图像。

6、优选地，所述步骤s1包括如下步骤：

7、步骤s101：获取目标区域的基准图像，所述基准图像为深度相机在泛光下采集，所述基准图像包括物料载体上存放的多个目标物体；

8、步骤s102：获取以所述基准图像的采集时间为开始的多张结构光图像；所述结构光图像为深度相机投射结构光时采集；

9、步骤s103：将所述基准图像和所述结构光图像进行二值化处理，生成时间上连续的多张所述图像。

10、优选地，所述步骤s2包括如下步骤：

11、步骤s201：根据二值化后的所述结构光图像提取所述结构光图像的多个像素区域；

12、步骤s202：将每一所述结构光图像的像素区域中每一像素与所述基准图像对应的像素进行差分生成每一像素对应的像素值差；

13、步骤s203：将每一像素对应的像素值差与预设置的像素变动阈值相比较，且当所述像素值差大于预设置的像素变动阈值时，确定该像素为变动像素；

14、步骤s204：重复执行步骤s203，确定所述变动像素的数量，且当所述变动像素的数量大于预设置的像素数量阈值时确定存在移动返回步骤s1，否则触发步骤s3。

15、优选地，当所述深度相机包括光接收传感器和投影机，所述步骤s3包括如下步骤：

16、步骤s301：根据所述结构光图像计算得到在光接收传感器上每一像素坐标值对应的绝对相位值，获取预标定生成的标定信息，通过所述绝对相位值和所述标定信息计算得到在投影机上对应的像素坐标值；

17、步骤s302：根据所述光接收传感器和所述投影机相匹配的两个像素坐标值，确定所述深度相机中光接收传感器的光心与每一物点坐标沿光接收传感器的光轴方向的距离，即生成每一像素的深度信息；

18、步骤s303：根据每一所述像素的深度信息进行深度重建或三维重建生成所述深度图像或点云；

19、当所述深度相机包括主相机和副相机，所述步骤s3包括如下步骤：

20、步骤s301：根据所述结构光图像计算得到在主相机上每一像素坐标值对应的绝对相位值，获取预标定生成的标定信息，通过所述标定信息和所述绝对相位值计算得到在副相机上对应的像素坐标值；

21、步骤s302：根据主相机和副相机相匹配的两个像素坐标值，确定所述主相机的光心与每一物点坐标沿所述主相机的光轴方向的距离，即生成每一像素的深度信息；

22、步骤s303：根据每一所述像素的深度信息进行深度重建或三维重建生成所述深度图像或点云。

23、优选地，所述步骤s204包括如下步骤：

24、步骤s2041：重复执行步骤s203，确定出每一所述结构光图像中的变动像素，进而确定所述变动像素的数量；

25、步骤s2042：获取预设置的像素数量阈值，将所述变动像素的数量与所述像素数量阈值进行比较，且当所述变动像素的数量大于所述像素数量阈值时，确定所述结构光图像相对所述基准图像存在移动，当所述变动像素的数量小于等于所述像素数量阈值时，确定所述结构光图像相对所述基准图像不存在移动；

26、步骤s2043：当确定存在移动返回步骤s1，当每一所述结构光图像相对于所述基准图像不存在移动时触发步骤s3。

27、优选地，所述步骤s2包括如下步骤：

28、步骤s201：根据二值化后的所述结构光图像提取所述结构光图像的多个像素区域；

29、步骤s202：将每一所述结构光图像的像素区域中每一像素与所述基准图像对应的像素进行差分生成每一像素对应的像素值差；

30、步骤s203：将每一像素对应的像素值差与预设置的像素变动阈值相比较，且当所述像素值差大于预设置的像素变动阈值时，确定该像素为变动像素；

31、步骤s204：在每一所述结构光图像中删除掉所述变动像素以生成所述目标图像。

32、优选地，所述步骤s1包括如下步骤：

33、步骤s101：获取目标区域的基准图像，所述基准图像为深度相机在泛光下采集，所述基准图像包括物料载体上存放的多个目标物体；

34、步骤s102：获取所述基准图像的采集时间，进而获取所述采集时间之前或所述采集时间前后的多张结构光图像，所述结构光图像为深度相机投射结构光时采集；

35、步骤s103：将所述基准图像和所述结构光图像进行二值化处理，生成时间上连续的多张所述图像。

36、根据本发明提供的深度重建装置，包括如下模块：

37、图像获取模块，用于获取目标区域在时间上连续的多张图像，所述图像为物料载体上存放的多个目标物体成像；

38、移动判断模块，用于根据所述多张图像判断所述目标物体在该连续时间内是否存在移动，且在所述目标物体在移动时返回图像获取模块或去除每一所述图像中的移动像素生成目标图像，在所述目标物体不存在移动时触发深度重建模块；

39、深度重建模块，用于根据多张所述图像或所述目标图像进行深度重建生成所述目标区域的深度图像。

40、根据本发明提供的深度重建设备，包括：

41、处理器；

42、存储器模块，其中存储有所述处理器的可执行指令；

43、其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权所述的深度重建方法的步骤。

44、根据本发明提供的计算机可读存储介质，用于存储程序，所述程序被执行时实现所述的深度重建方法的步骤。

45、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

46、本发明中在拣选机器人每次将一目标物品拣选出物料筐时，在通过深度相机连续时间内采集物料载体上存放的多个目标物体的图像，根据多张图像判断所述目标物品有没有在该时间内因发生坍塌而产生移动，且在没有移动时才根据多张图像进行深度重建，避免了深度重建的失败，提高了重建效率。