本發(fā)明涉及圖像處理，具體涉及一種基于鋼筋綁扎機(jī)器人的鋼筋骨架尺寸測量方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、鋼筋綁扎能夠有效地固定和增強(qiáng)鋼筋的穩(wěn)定性，避免鋼筋在施工過程中出現(xiàn)偏移、變形和斷裂等情況；鋼筋綁扎之后，鋼筋可以合理地分布和支撐混凝土結(jié)構(gòu)，從而保證整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的牢固和穩(wěn)定。

2、隨著鋼筋綁扎機(jī)器人的發(fā)展，目前現(xiàn)場和工廠逐漸采用鋼筋綁扎機(jī)器人來進(jìn)行自動(dòng)綁扎。但是，鋼筋綁扎機(jī)器人在工作時(shí)，由于缺乏整個(gè)構(gòu)件的全局信息，鋼筋綁扎機(jī)器人往往是邊走邊規(guī)劃，這就導(dǎo)致鋼筋綁扎機(jī)器人的路徑規(guī)劃效果較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于鋼筋綁扎機(jī)器人的鋼筋骨架尺寸測量方法及裝置，以解決鋼筋綁扎機(jī)器人工作時(shí)邊走邊規(guī)劃這一方式存在的鋼筋綁扎機(jī)器人的路徑規(guī)劃效果較差等問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明實(shí)施例第一方面公開一種基于鋼筋綁扎機(jī)器人的鋼筋骨架尺寸測量方法，所述方法包括：

4、控制鋼筋綁扎機(jī)器人搜尋待測構(gòu)件的邊界，所述鋼筋綁扎機(jī)器人至少包括：機(jī)械臂，基座，設(shè)置在所述機(jī)械臂上的相機(jī)；

5、若搜尋到所述待測構(gòu)件的邊界，記錄所述機(jī)械臂末端距所述基座的第一水平距離；

6、控制所述鋼筋綁扎機(jī)器人向上搜尋所述待測構(gòu)件的上邊界；

7、計(jì)算所述上邊界距所述基座的第一高度；

8、控制所述鋼筋綁扎機(jī)器人向右移動(dòng)以搜尋所述待測構(gòu)件的右邊界；

9、若搜尋到所述右邊界，記錄所述機(jī)械臂末端距所述基座的第二水平距離；

10、計(jì)算所述鋼筋綁扎機(jī)器人的運(yùn)行距離；

11、按照所述第一水平距離、所述第二水平距離、所述第一高度、所述運(yùn)行距離、所述基座的離地高度，計(jì)算所述待測構(gòu)件的鋼筋骨架尺寸。

12、優(yōu)選的，控制鋼筋綁扎機(jī)器人搜尋待測構(gòu)件的邊界，包括：

13、控制鋼筋綁扎機(jī)器人從待測構(gòu)件的一側(cè)開始沿所述待測構(gòu)件的邊緣移動(dòng)，并實(shí)時(shí)拍攝所述待測構(gòu)件的第一視頻流；

14、將所述第一視頻流的第一圖像輸入預(yù)設(shè)的邊界識(shí)別模型進(jìn)行識(shí)別，以得到所述第一圖像的類別，所述邊界識(shí)別模型基于樣本數(shù)據(jù)集訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型得到，所述第一圖像的類別為邊界、角點(diǎn)、內(nèi)部或非鋼筋籠；

15、若識(shí)別出所述第一圖像的類別為邊界，確定搜尋到所述待測構(gòu)件的邊界。

16、優(yōu)選的，控制所述鋼筋綁扎機(jī)器人向上搜尋所述待測構(gòu)件的上邊界，包括：

17、控制所述鋼筋綁扎機(jī)器人的所述機(jī)械臂向上運(yùn)動(dòng)，并實(shí)時(shí)采集所述待測構(gòu)件的第二視頻流；

18、將所述第二視頻流的第二圖像輸入預(yù)設(shè)的邊界識(shí)別模型進(jìn)行識(shí)別，以得到所述第二圖像的類別，所述邊界識(shí)別模型基于樣本數(shù)據(jù)集訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型得到，所述第二圖像的類別為邊界、角點(diǎn)、內(nèi)部或非鋼筋籠；

19、若識(shí)別出所述第二圖像的類別為角點(diǎn)，確定搜尋到所述待測構(gòu)件的上邊界。

20、優(yōu)選的，控制所述鋼筋綁扎機(jī)器人向右移動(dòng)以搜尋所述待測構(gòu)件的右邊界，包括：

21、控制所述鋼筋綁扎機(jī)器人向右移動(dòng)，并實(shí)時(shí)采集所述待測構(gòu)件的第三視頻流；

22、將所述第三視頻流的第三圖像輸入預(yù)設(shè)的邊界識(shí)別模型進(jìn)行識(shí)別，以得到所述第三圖像的類別，所述邊界識(shí)別模型基于樣本數(shù)據(jù)集訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型得到，所述第三圖像的類別為邊界、角點(diǎn)、內(nèi)部或非鋼筋籠；

23、若識(shí)別出所述第三圖像的類別為角點(diǎn)，確定搜尋到所述待測構(gòu)件的右邊界。

24、優(yōu)選的，計(jì)算所述上邊界距所述基座的第一高度，包括：

25、解析所述第二圖像以得到所述上邊界的像素坐標(biāo)；

26、將所述上邊界的像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到設(shè)置在所述機(jī)械臂上的相機(jī)對應(yīng)的相機(jī)坐標(biāo)系；

27、將已轉(zhuǎn)換到所述相機(jī)坐標(biāo)系下的所述上邊界的像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到所述機(jī)械臂對應(yīng)的機(jī)械臂基坐標(biāo)系；

28、從已轉(zhuǎn)換到所述機(jī)械臂基坐標(biāo)系下的所述上邊界的像素坐標(biāo)中，提取所述上邊界距所述基座的第一高度。

29、優(yōu)選的，計(jì)算所述鋼筋綁扎機(jī)器人的運(yùn)行距離，包括：

30、基于視覺慣性測距算法，計(jì)算所述鋼筋綁扎機(jī)器人的運(yùn)行距離。

31、本發(fā)明實(shí)施例第二方面公開一種基于鋼筋綁扎機(jī)器人的鋼筋骨架尺寸測量裝置，所述裝置包括：

32、第一控制單元，用于控制鋼筋綁扎機(jī)器人搜尋待測構(gòu)件的邊界，所述鋼筋綁扎機(jī)器人至少包括：機(jī)械臂，基座，設(shè)置在所述機(jī)械臂上的相機(jī)；

33、第一記錄單元，用于若搜尋到所述待測構(gòu)件的邊界，記錄所述機(jī)械臂末端距所述基座的第一水平距離；

34、第二控制單元，用于控制所述鋼筋綁扎機(jī)器人向上搜尋所述待測構(gòu)件的上邊界；

35、第一計(jì)算單元，用于計(jì)算所述上邊界距所述基座的第一高度；

36、第三控制單元，用于控制所述鋼筋綁扎機(jī)器人向右移動(dòng)以搜尋所述待測構(gòu)件的右邊界；

37、第二記錄單元，用于若搜尋到所述右邊界，記錄所述機(jī)械臂末端距所述基座的第二水平距離；

38、第二計(jì)算單元，用于計(jì)算所述鋼筋綁扎機(jī)器人的運(yùn)行距離；

39、第三計(jì)算單元，用于按照所述第一水平距離、所述第二水平距離、所述第一高度、所述運(yùn)行距離、所述基座的離地高度，計(jì)算所述待測構(gòu)件的鋼筋骨架尺寸。

40、優(yōu)選的，所述第一控制單元包括：

41、第一控制模塊，用于控制鋼筋綁扎機(jī)器人從待測構(gòu)件的一側(cè)開始沿所述待測構(gòu)件的邊緣移動(dòng)，并實(shí)時(shí)拍攝所述待測構(gòu)件的第一視頻流；

42、第一識(shí)別模塊，用于將所述第一視頻流的第一圖像輸入預(yù)設(shè)的邊界識(shí)別模型進(jìn)行識(shí)別，以得到所述第一圖像的類別，所述邊界識(shí)別模型基于樣本數(shù)據(jù)集訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型得到，所述第一圖像的類別為邊界、角點(diǎn)、內(nèi)部或非鋼筋籠；

43、第一確定模塊，用于若識(shí)別出所述第一圖像的類別為邊界，確定搜尋到所述待測構(gòu)件的邊界。

44、優(yōu)選的，所述第二控制單元包括：

45、第二控制模塊，用于控制所述鋼筋綁扎機(jī)器人的所述機(jī)械臂向上運(yùn)動(dòng)，并實(shí)時(shí)采集所述待測構(gòu)件的第二視頻流；

46、第二識(shí)別模塊，用于將所述第二視頻流的第二圖像輸入預(yù)設(shè)的邊界識(shí)別模型進(jìn)行識(shí)別，以得到所述第二圖像的類別，所述邊界識(shí)別模型基于樣本數(shù)據(jù)集訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型得到，所述第二圖像的類別為邊界、角點(diǎn)、內(nèi)部或非鋼筋籠；

47、第二確定模塊，用于若識(shí)別出所述第二圖像的類別為角點(diǎn)，確定搜尋到所述待測構(gòu)件的上邊界。

48、優(yōu)選的，所述第三控制單元包括：

49、第三控制模塊，用于控制所述鋼筋綁扎機(jī)器人向右移動(dòng)，并實(shí)時(shí)采集所述待測構(gòu)件的第三視頻流；

50、第三識(shí)別模塊，用于將所述第三視頻流的第三圖像輸入預(yù)設(shè)的邊界識(shí)別模型進(jìn)行識(shí)別，以得到所述第三圖像的類別，所述邊界識(shí)別模型基于樣本數(shù)據(jù)集訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型得到，所述第三圖像的類別為邊界、角點(diǎn)、內(nèi)部或非鋼筋籠；

51、第三確定模塊，用于若識(shí)別出所述第三圖像的類別為角點(diǎn)，確定搜尋到所述待測構(gòu)件的右邊界。

52、基于上述本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于鋼筋綁扎機(jī)器人的鋼筋骨架尺寸測量方法及裝置，該方法為：控制鋼筋綁扎機(jī)器人搜尋待測構(gòu)件的邊界；若搜尋到待測構(gòu)件的邊界，記錄機(jī)械臂末端距基座的第一水平距離；控制鋼筋綁扎機(jī)器人向上搜尋待測構(gòu)件的上邊界；計(jì)算上邊界距基座的第一高度；控制鋼筋綁扎機(jī)器人向右移動(dòng)以搜尋待測構(gòu)件的右邊界；若搜尋到右邊界，記錄機(jī)械臂末端距基座的第二水平距離；計(jì)算鋼筋綁扎機(jī)器人的運(yùn)行距離；按照第一水平距離、第二水平距離、第一高度、運(yùn)行距離、基座的離地高度，計(jì)算待測構(gòu)件的鋼筋骨架尺寸。本方案中，控制鋼筋綁扎機(jī)器人搜尋待測構(gòu)件的邊界、上邊界和右邊界，并獲得相應(yīng)的水平距離和運(yùn)行距離。通過獲得的水平距離和運(yùn)行距離來確定待測構(gòu)件的鋼筋骨架尺寸，將所確定的鋼筋骨架尺寸應(yīng)用于鋼筋綁扎機(jī)器人的路徑規(guī)劃，提高鋼筋綁扎機(jī)器人的路徑規(guī)劃效果。