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面向无序分拣场景的工件6D位姿检测方法
1
作者
曹学鹏
李鑫
+4 位作者
冯艳丽
石瑞
葛天烨
张新荣
赵睿英
《工程科学与技术》
北大核心
2025年第5期298-308,共11页
目标6D位姿检测是实现机器人自主抓取的关键。为克服传统点对识别(PPF)方法检测性能差、耗时及难以检测到多平面特征工件的6D位姿等不足,提出面向无序分拣场景的工件6D位姿检测方法。首先,基于模型平面点分布筛选多平面特征工件,提取其...
目标6D位姿检测是实现机器人自主抓取的关键。为克服传统点对识别(PPF)方法检测性能差、耗时及难以检测到多平面特征工件的6D位姿等不足,提出面向无序分拣场景的工件6D位姿检测方法。首先,基于模型平面点分布筛选多平面特征工件,提取其边界特征进行6D位姿检测,并在多视点下提取模型点对以去除冗余点对,提高算法识别速度。其次,匹配场景与模型间的点对特征,利用快速投票方案获取无序场景中目标的位姿假设集合。接下来,通过位姿验证筛选方法,剔除重复和误匹配位姿,实现目标多实例位姿的粗略估计,并借助迭代最近点(ICP)算法完成目标位姿的精确估计。实验结果表明:在无序仿真场景中,单次识别时间小于等于1.15 s,平均平移偏差小于等于0.95 mm,平均旋转误差小于等于1.56°;在实际场景中,平均识别成功率为95.82%,平均单次识别时间为1.11 s。综上,该6D位姿检测方法在保证识别效率的同时兼顾了位姿估计精度,并在识别精度和速度上均优于同类算法,为机器人的精准抓取的实现提供了有力的保障。
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关键词
无序场景
6D
位
姿
检测
点对特征
位姿估计精度
识别率
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职称材料
题名
面向无序分拣场景的工件6D位姿检测方法
1
作者
曹学鹏
李鑫
冯艳丽
石瑞
葛天烨
张新荣
赵睿英
机构
长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室
西安航天时代精密机电有限公司
出处
《工程科学与技术》
北大核心
2025年第5期298-308,共11页
基金
国家自然科学基金项目(62073092)
陕西省重点研发计划项目(2021ZDLGY09-02
2024GX-YBXM-164)。
文摘
目标6D位姿检测是实现机器人自主抓取的关键。为克服传统点对识别(PPF)方法检测性能差、耗时及难以检测到多平面特征工件的6D位姿等不足,提出面向无序分拣场景的工件6D位姿检测方法。首先,基于模型平面点分布筛选多平面特征工件,提取其边界特征进行6D位姿检测,并在多视点下提取模型点对以去除冗余点对,提高算法识别速度。其次,匹配场景与模型间的点对特征,利用快速投票方案获取无序场景中目标的位姿假设集合。接下来,通过位姿验证筛选方法,剔除重复和误匹配位姿,实现目标多实例位姿的粗略估计,并借助迭代最近点(ICP)算法完成目标位姿的精确估计。实验结果表明:在无序仿真场景中,单次识别时间小于等于1.15 s,平均平移偏差小于等于0.95 mm,平均旋转误差小于等于1.56°;在实际场景中,平均识别成功率为95.82%,平均单次识别时间为1.11 s。综上,该6D位姿检测方法在保证识别效率的同时兼顾了位姿估计精度,并在识别精度和速度上均优于同类算法,为机器人的精准抓取的实现提供了有力的保障。
关键词
无序场景
6D
位
姿
检测
点对特征
位姿估计精度
识别率
Keywords
disordered scene
6D pose detection
point-to-point feature
pose estimation accuracy
recognition rate
分类号
TP242.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向无序分拣场景的工件6D位姿检测方法
曹学鹏
李鑫
冯艳丽
石瑞
葛天烨
张新荣
赵睿英
《工程科学与技术》
北大核心
2025
0
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