CN111739164A - 箱体建模方法、装置、机器人拣选系统、电子设备及介质 - Google Patents

箱体建模方法、装置、机器人拣选系统、电子设备及介质 Download PDF

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CN111739164A CN201910207568.3A CN201910207568A CN111739164A CN 111739164 A CN111739164 A CN 111739164A CN 201910207568 A CN201910207568 A CN 201910207568A CN 111739164 A CN111739164 A CN 111739164A
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Abstract

本公开提供一种箱体建模方法、装置、机器人拣选系统、电子设备及可读介质，该方法包括：获取箱体的第一三维点云信息；根据箱体参数以及所述第一三维点云信息确定所述箱体的第一点；使用射线法对所述第一点以及所述第一三维点云信息进行计算，以生成第一最小外接矩形；以及根据所述第一最小外接矩形以及箱体参数对所述箱体建模。本公开的箱体建模方法、装置、机器人拣选系统、电子设备及可读介质，能够对箱体精确建模，以便机器人拣选系统准确识别箱体。

Description

箱体建模方法、装置、机器人拣选系统、电子设备及介质
技术领域
本公开涉及仓储物流技术领域，尤其涉及一种箱体建模方法、装置、机器人拣选系统、电子设备及计算机可读介质。
背景技术
在仓储物流的诸多场景中，都需要使用方形的周转箱进行商品的运送和分拣，例如机器人箱内拣选任务等。周转箱运行在传送带上，到达指定位置后停止运动以进行箱内货物的拣选。由于运动过程中传送带颠簸等因素导致周转箱每次停靠的位置及方位并不完全一致。为了使用机器人实现商品的取出，需要对商品进行精确定位，避免机器人与箱壁的碰撞，提高对现场环境的适用性和算法的可靠性，动态地建立周转箱的三维模型成为必要一环。
因为整个传送带的高度在周转箱停靠位置附近基本一致，且周转箱的几何结构已知，因此在确定了周转箱的水平位置后便可建立周转箱的三维模型。由于周转箱内存放一定数量的商品，一般通过确定箱的顶部进行定位。现有技术中，通常根据整个场景的点云，传送带的高度及箱体参数等得到箱顶部的点云，再据此确定箱体顶部的最小外接矩形，由此得到周转箱的三维模型。然而，现有技术通过箱体顶部点云确定最小外接矩形，从而建立箱体的三维模型，将导致周转箱三维模型几何尺寸偏大。
因此，需要一种新的箱体建模方法、装置、机器人拣选系统、电子设备及计算机可读介质。
在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
有鉴于此，本公开提供一种箱体建模方法、装置、电子设备及计算机可读介质，能够对箱体精确建模，以便机器人拣选系统准确识别箱体。
本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
根据本公开实施例的第一方面，提出一种箱体建模方法，该方法可用于机器人拣选系统，包括：获取箱体的第一三维点云信息；根据箱体参数以及所述第一三维点云信息确定所述箱体的第一点；使用射线法对所述第一点以及所述第一三维点云信息进行计算，以生成第一最小外接矩形；以及根据所述第一最小外接矩形以及箱体参数对所述箱体建模。
在本公开的一种示例性实施例中，根据箱体参数以及所述第一三维点云信息确定所述箱体的第一点包括：基于所述第一三维点云信息，根据所述平面方程和箱体高度确定所述箱体的顶部点云信息，以获取第二三维点云信息；根据所述第二三维点云信息计算所述箱体的第二最小外接矩形；以及在所述第二最小外接矩形中确定所述箱体的第一点。
在本公开的一种示例性实施例中，还包括：在所述箱体为空时，获取所述箱体的第三三维点云信息；根据所述第三三维点云信息确定所述箱体底部的第四三维点云信息；以及根据所述第四三维点云信息确定所述箱体底部的平面方程。
在本公开的一种示例性实施例中，根据所述第四三维点云信息确定所述箱体底部的平面方程包括：使用随机采样一致算法以及最小二乘算法对所述第四三维点云信息进行计算，以生成所述箱体底部的平面方程。
在本公开的一种示例性实施例中，所述第一点与所述第二最小外接矩形的中心点的距离在阈值范围内。
在本公开的一种示例性实施例中，使用射线法对所述第一点以及所述第一三维点云信息进行计算，以生成第一最小外接矩形包括：使用射线法对所述第一点以及所述第二三维点云信息进行计算；以确定所述箱体的内边缘；以及计算所述内边缘的最小外接矩形，以生成第一最小外接矩形。
在本公开的一种示例性实施例中，根据所述第一最小外接矩形以及箱体参数对所述箱体进行建模包括：根据所述第一最小外接矩形与箱体参数确定所述箱体的多个面的多个平面方程；以及根据所述多个平面方程对所述箱体建模。
在本公开的一种示例性实施例中，获取箱体的第一三维点云信息包括：在判断所述箱体到达预定位置时，获取所述箱体的三维点云信息。
在本公开的一种示例性实施例中，获取箱体的第一三维点云信息包括：通过三维摄像机获取所述箱体的三维点云信息。
根据本公开实施例的第二方面，提出一种箱体建模装置，该装置可置于机器人拣选系统，包括：点云模块，用于获取箱体的第一三维点云信息；第一点模块，用于根据箱体参数以及所述第一三维点云信息确定所述箱体的第一点；外接矩形模块，用于使用射线法对所述第一点以及所述第一三维点云信息进行计算，以生成第一最小外接矩形；以及建模模块，用于根据所述第一最小外接矩形以及箱体参数对所述箱体建模。
根据本公开实施例的第三方面，提出一种机器人拣选系统，该系统包括：传送带，用于将待传送目标运送至预定位置；三维摄像机，用于在预定位置处获取待传送目标的三维点云信息；箱体，用于容置待拣选物品；控制器，用于获取箱体的第一三维点云信息；根据箱体参数以及所述第一三维点云信息确定所述箱体的第一点；使用射线法对所述第一点以及所述第一三维点云信息进行计算，以生成第一最小外接矩形；以及根据所述第一最小外接矩形以及箱体参数对所述箱体建模；以及机器手，用于根据所述箱体建模对所述待拣选物品进行拣选。
根据本公开实施例的第四方面，提出一种电子设备，该电子设备包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述任一项所述的箱体建模方法。
根据本公开实施例的第五方面，提出一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的箱体建模方法。
根据本公开的箱体建模方法、装置、电子设备及计算机可读介质，能够对箱体精确建模，以便机器人拣选系统准确识别箱体。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据一示例性实施例示出的一种箱体建模方法及装置的系统框图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种机器人拣选系统的示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种箱体建模方法的流程图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种箱体的示意图。
图5是根据另一示例性实施例示出的一种箱体建模方法的流程图。
图6是根据另一示例性实施例示出的一种箱体建模方法的流程图。
图7是根据另一示例性实施例示出的一种箱体建模方法的流程图。
图8是根据图7示出的一种箱体建模方法的运行结果图。
图9是根据一示例性实施例示出的一种箱体建模装置的框图。
图10是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
图11示意性示出本公开示例性实施例中一种计算机可读存储介质示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本发明将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而省略特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。
附图仅为本发明的示意性图解，图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的步骤还可以分解，而有的步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
下面结合附图对本发明示例实施方式进行详细说明。
图1是根据一示例性实施例示出的一种箱体建模方法及装置的系统框图。
如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102、103，网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用终端设备101、102、103所进行操作的箱体建模系统提供支持的后台管理服务器(仅为示例)。后台管理服务器可以对接收到的箱体建模请求等数据进行分析等处理，并将处理结果(例如多个面的多个方程、三维建模结果--仅为示例)反馈给终端设备。
服务器105可例如获取箱体的第一三维点云信息；服务器105可例如根据箱体参数以及所述第一三维点云信息确定所述箱体的第一点；服务器105可例如使用射线法对所述第一点以及所述第一三维点云信息进行计算，以生成第一最小外接矩形。服务器105可例如根据所述第一最小外接矩形以及箱体参数对所述箱体建模。
服务器105可以是一个实体的服务器，还可例如为多个服务器组成，服务器105中的一部分可例如作为本公开中的箱体建模任务提交系统，用于获取将要执行箱体建模命令的任务；以及服务器105中的一部分还可例如作为本公开中的箱体建模系统，用于获取箱体的第一三维点云信息；根据箱体参数以及所述第一三维点云信息确定所述箱体的第一点；使用射线法对所述第一点以及所述第一三维点云信息进行计算，以生成第一最小外接矩形；以及根据所述第一最小外接矩形以及箱体参数对所述箱体建模。
需要说明的是，本公开实施例所提供的箱体建模的方法可以由服务器105执行，相应地，箱体建模的装置可以设置于服务器105中。而提供给用户用于提交箱体建模任务与获取箱体建模结果的请求端一般位于终端设备101、102、103中。
根据本公开的箱体建模方法及装置，能够对箱体精确建模，以便机器人拣选系统准确识别箱体。
图2是根据一示例性实施例示出的一种机器人拣选系统的示意图。如图2所示，机器人拣选系统20至少包括：传送带201、三维摄像机203、箱体205、控制器207(图中未示出)以及机器手209。
传送带201用于将待传送目标运送至预定位置。
三维摄像机203用于在预定位置处获取待传送目标的第一三维点云信息；
箱体205用于容置待拣选物品。
控制器207(图中未示出)用于获取箱体的第一三维点云信息；根据箱体参数以及所述第一三维点云信息确定所述箱体的第一点；使用射线法对所述第一点以及所述第一三维点云信息进行计算，以生成第一最小外接矩形；以及根据所述第一最小外接矩形以及箱体参数对所述箱体建模；以及
机器手209用于根据所述箱体建模对待拣选物品进行拣选。
图3是根据一示例性实施例示出的一种箱体建模方法的流程图。本实施例的箱体建模方法可用于机器人拣选系统。如图3所示，箱体建模方法30至少包括步骤S302至S308。
如图3所示，在S302中，获取箱体的第一三维点云信息。箱体中容置有待拣选物品，例如但不限于为物流仓储生产线中的待拣选商品。第一三维点云信息是通过测量仪器得到的目标物体外观表面的点数据集合，第一三维点云信息中包含有三维坐标、颜色以及反射强度信息等。
在一个实施例中，在判断箱体到达预定位置时，获取箱体的第一三维点云信息。预定位置为机器手能够到达的位置，该位置可具有一定的误差范围，以具有一定的容差性。
在一个实施例中，通过三维摄像机获取箱体的第一三维点云信息。三维摄像机可例如但不限于为双目相机、双目摄像机等。其中，通过双目摄像机获取的为视频流数据，通过对视频流数据中每一帧画面的处理获取箱体的第一三维点云信息。
在一个实施例中，还包括：在箱体为空时，获取箱体的第三三维点云信息；根据第三三维点云信息确定箱体底部的第四三维点云信息；以及根据第四三维点云信息确定箱体底部的平面方程。箱体的示意图如图4所示，其中装有带拣选物品。在本实施例中，将空的箱体放置于预定位置处，通过三维摄像机获取空的箱体的三维点云信息，命名为第三三维点云信息。三维点云信息中包含有距离信息，可根据距离信息从第三三维点云信息中筛选出箱体底部的三维点云信息，命名为第四三维点云信息。
在一个实施例中，使用随机采样一致算法以及最小二乘算法对第四三维点云信息进行计算，以生成箱体底部的平面方程。随机采样一致算法是一种估算方法，其通过迭代的方式从一组包含离群的被观测数据中估算出数学模型的参数。最小二乘算法也是一种估算方法，其通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。最小二乘算法可用于曲线拟合。其中，可根据第四三维点云信息的中的坐标信息，利用随机采样一致算法或最小二乘算法对箱体底部平面所在的方程进行估计，以生成箱体底部的平面方程。
在S304中，根据箱体参数以及第一三维点云信息确定箱体的第一点。箱体参数至少包括箱体的尺寸等基本参数。在本步骤中，可根据箱体高度筛选出三维点云信息中位于箱体顶部的点云数据，并从中确定第一点。
在一个实施例中，基于第一三维点云信息，根据平面方程和箱体高度确定箱体的顶部点云信息，以获取第二三维点云信息；根据第二三维点云信息计算箱体的第二最小外接矩形；以及在第二最小外接矩形中确定箱体的第一点。其中，可通过箱体底部的平面方程和箱体高度确定箱体顶部所在的平面方程，并根据箱体顶部所在的平面方程在第一三维点云信息中筛选出箱体顶部的点云信息，并命名为第二三维点云信息，并可计算得到第二三维点云信息的最小外接矩形，命名为第二最小外接矩形。第一点位于第二最小外接矩形中。
在一个实施例中，第一点与第二最小外接矩形的中心点的距离在阈值范围内。其中，第一点可以是第二最小外接矩形的中心点，也可以是与中心点距离在阈值范围内的任意一点，本公开对此并不作特殊限定。
在S306中，使用射线法对第一点以及第一三维点云信息进行计算，以生成第一最小外接矩形。如图4所示，箱体在用于物流仓储生产中，其顶部通常开口，以便拿取待拣选物品。同时，箱体具有一定的厚度，第一外接矩形是根据箱体顶部内壁的三维点云信息获得的。如前所述，第二外接矩形是根据箱体顶部外壁的第一三维点云信息获得的。射线法可以第一点为起点作出射线，用以判断任一点是否在区域内。
在一个实施例中，使用射线法对第一点以及第二三维点云信息进行计算；以确定箱体的内边缘；以及计算内边缘的最小外接矩形，以生成第一最小外接矩形。其中，第二三维点云信息为反映箱体顶部信息的第一三维点云信息。如前所述可知，第一最小外接矩形与第二最小外接矩形位于同一平面内，且通常情况下所得的第一外接矩形位于第二外接矩形内。由于第一点在第二最小外接矩形中，且接近第二外接矩形的中心点，因此第一点通常也位于第一外接矩形中。其中，以第一点为起点逆向使用射线法，通过所有在区域内的点(及第二三维点云信息中包含的点)反向求取区域的具体位置(即第一最小外接矩形)。
在S308中，根据第一最小外接矩形以及箱体参数对箱体建模。其中，箱体参数中包含有箱体的尺寸、厚度等，根据第一最小外接矩形可分别计算得到箱体每一面的方程。
在一个实施例中，根据第一最小外接矩形与箱体参数确定箱体的多个面的多个平面方程；以及根据多个平面方程对箱体建模。例如，根据对第一最小外接矩形向下平移与箱体高度相同的位移，以确定箱体底部所在平面的参方程；又例如，根据第一最小外接矩形与箱体厚度，可定位箱体侧壁所在平面的方程。进一步地，如图4所示，箱体具有5个外表面、5个内表面以及一个虚拟的开口处所在的表面，一个箱体可具有11个表面。
根据本公开的箱体建模方法，初步获取的第二外接矩形中的第一点，并使用射线法对第一点进行迭代计算，以求取箱体的第一外接矩形，从而根据第一外接矩形对箱体进行建模，对能够对箱体精确建模，以便机器人拣选系统准确识别箱体。
根据本公开的箱体建模方法，通过射线法获取第一最小外接矩形，并根据第一最小外接矩形对箱体进行建模，解决了现有技术得到的箱体尺寸偏大的问题，相较于现有技术中根据第一最小外接矩形建立的模型具有更高的精确度。
应清楚地理解，本公开描述了如何形成和使用特定示例，但本公开的原理不限于这些示例的任何细节。相反，基于本公开公开的内容的教导，这些原理能够应用于许多其它实施例。
图5是根据另一示例性实施例示出的一种箱体建模方法的流程图。本实施例的箱体建模方法可执行于S302前，箱体建模方法50至少包括步骤S502至S508。
如图5所示，在S502中，清空箱体，放置到预定位置处的传送带上。预定位置为三维相机能够拍摄到的位置。进一步地，如图2所示，三维相机置于传送带顶部，预定位置位于传送带与三维相机之间的范围内。
在S504中，使用三维相机拍摄箱体所在场景，获取整个场景的第三三维点云信息。由于箱体为空，获取的三维点云信息中包含有箱体底部区域的三维点云信息。
在S506中，获取箱体底部对应区域的第四三维点云信息。其中，可根据箱体参数例如箱体高度对S504中的第三三维点云信息进行筛选，以得到箱体底部对应区域的第四三维点云信息。
在S508中，根据随机采样一致算法以及最小二乘算法拟合得到箱体底部的平面方程。前述已介绍随机采样一致算法与最小二乘算法，此处不再赘述。
图6是根据另一示例性实施例示出的一种箱体建模方法的流程图。箱体建模方法60至少包括步骤S602至S608
如图6所示，在S602中，流程开始。
在S604中，判断周转箱是否到达预定位置。若是，执行S608，否则执行S606。
在S606中，三维摄像机等待，并返回执行S604。
在S608中，开启三维摄像机，获得整个场景的第一三维点云信息。
在S610中，根据箱体底部的平面方程和箱体高度筛选出箱体顶部的第二三维点云信息。其中，可以根据箱体底部的平面方程和箱体高度确定箱体顶部的平面方程，并根据箱体顶部的平面方程筛选出箱体顶部的点云信息。
在S612中，计算箱体顶部的第二最小外接矩形。
在S614中，计算第二最小外接矩形的中心点。其中，也可以是与中心点在阈值范围内的任意一点，并非以中心点为限。
在S616中，根据射线法获得箱体顶部的内边缘，并计算内边缘的第一最小外接矩形。射线法以中心点为第一最小外接矩形内的一点作出射线，多条射线与箱体顶部所在区域的多个点相交，均为第一最小外接矩形外的点，与第一最小外接矩形的相交次数为奇数，以此确定第一最小外接矩形。
在S618中，根据箱体的厚度计算箱体11个面所在的方程。
在S620中，输出箱体的三维模型，流程结束。
图7是根据另一示例性实施例示出的一种箱体建模方法的流程图。箱体建模方法70描述了根据射线法生成第一最小外接矩形的流程。如图7所述，箱体建模方法70至少包括S702至S716。
在S702中，输入箱体顶部点云构成的二值图I，顶部区域的中心点C，射线上点数阈值T1，扇形区域点数阈值T2，圆周角离散化数量N；
在S704中，初始化ri＝+∞，ni＝0，i＝1，...，N，
Figure BDA0001999466880000117
在S706中，对于二值图I的每个白点(x，y)，令
Figure BDA0001999466880000111
nθ＝nθ+1，
如果
Figure BDA0001999466880000112
则令
Figure BDA0001999466880000113
在S708中，对于i＝1，...，N，如果ni≤T1，则令ni＝0，ri＝+∞。
在S710中，令i＝1。
在S712中，如果i＜N，则转下一步，否则转步骤S716。
在S714中，令
Figure BDA0001999466880000114
Figure BDA0001999466880000115
Figure BDA0001999466880000116
Figure BDA0001999466880000118
令i＝i+1。转步骤S612。
在S716中，输出箱体顶部内边缘的第一最小外接矩形S，结束流程。
箱体建模方法70的运行结果图见图8所示，外部矩形框为第二最小外接矩形，内部为第一最小外接矩形，上述两个矩形框之间的点为箱体顶部的三维点云信息。
根据本公开的箱体建模方法，利用箱体顶部点云通过计算其最小外接矩形得到内部中心点，然后利用射线法确定箱体顶部点云的内边缘再计算其最小外接矩形从而最终较精确地获得箱体内边缘矩形，能够为箱体建模提供更为准确的准备数据。
根据本公开的箱体建模方法，通过箱体内边缘的最小外接矩形获取箱体多个面的平面方程，以建立箱体三维模型，能够解决现有技术得到的箱体的几何尺寸偏大的问题。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤被实现为由CPU执行的计算机程序。在该计算机程序被CPU执行时，执行本公开提供的上述方法所限定的上述功能。所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
此外，需要注意的是，上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。对于本公开装置实施例中未披露的细节，请参照本公开方法实施例。
图9是根据一示例性实施例示出的一种箱体建模装置的框图。参照图9，箱体建模装置90至少包括：点云模块902、第一点模块904、外接矩形模块906以及建模模块908。
在箱体建模装置90中，点云模块902用于获取箱体的第一三维点云信息。箱体中容置有待拣选物品，例如但不限于为物流仓储生产线中的待拣选商品。三维点云信息是通过测量仪器得到的目标物体外观表面的点数据集合，三维点云信息中包含有三维坐标、颜色以及反射强度信息等。
在一个实施例中，点云模块902用于在判断箱体到达预定位置时，获取箱体的第一三维点云信息。预定位置为机器手能够到达的位置，该位置可具有一定的误差范围，以具有一定的容差性。
在一个实施例中，点云模块902用于通过三维摄像机获取箱体的第一三维点云信息。
在一个实施例中，点云模块902还用于在箱体为空时，获取箱体的第三三维点云信息；根据第三三维点云信息确定箱体底部的第四三维点云信息；以及根据第四三维点云信息确定箱体底部的平面方程。
在一个实施例中，点云模块902用于使用随机采样一致算法以及最小二乘算法对第四三维点云信息进行计算，以生成箱体底部的平面方程。
第一点模块904用于根据箱体参数以及所述第一三维点云信息确定箱体的第一点。在第一点模块904中，可根据箱体高度筛选出三维点云信息中位于箱体顶部的点云数据，并从中确定第一点。
在一个实施例中，第一点模块904用于基于第一三维点云信息，根据箱体底部的平面方程和箱体高度确定箱体的顶部点云信息，以获取第二三维点云信息；根据第二三维点云信息计算箱体的第二最小外接矩形；以及在第二最小外接矩形中确定箱体的第一点。
在一个实施例中，第一点与第二最小外接矩形的中心点的距离在阈值范围内。
外接矩形模块906用于使用射线法对第一点以及所述第一三维点云信息进行计算，以生成第一最小外接矩形。如图4所示，箱体在用于物流仓储生产中，其顶部通常开口，以便拿取待拣选物品。同时，箱体具有一定的厚度，第一外接矩形是根据箱体顶部内壁的三维点云信息获得的。
在一个实施例中，外接矩形模块906用于使用射线法对第一点以及第二三维点云信息进行计算；以确定箱体的内边缘；以及计算内边缘的最小外接矩形，以生成第一最小外接矩形。
建模模块908用于根据第一最小外接矩形以及箱体参数对箱体建模。其中，箱体参数中包含有箱体的尺寸、厚度等，根据第一最小外接矩形可分别计算得到箱体每一面的方程。
根据本公开的箱体建模装置，通过射线法获取第一最小外接矩形，并根据第一最小外接矩形对箱体进行建模，解决了现有技术得到的箱体尺寸偏大的问题，相较于现有技术中根据第二最小外接矩形建立的模型具有更高的精确度。
图10是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
下面参照图10来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备200。图10显示的电子设备200仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图10所示，电子设备200以通用计算设备的形式表现。电子设备200的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元210、至少一个存储单元220、连接不同系统组件(包括存储单元220和处理单元210)的总线230、显示单元240等。
其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元210执行，使得所述处理单元210执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元210可以执行如图3，图5，图6，图7中所示的步骤。
所述存储单元220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)2201和/或高速缓存存储单元2202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)2203。
所述存储单元220还可以包括具有一组(至少一个)程序模块2205的程序/实用工具2204，这样的程序模块2205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230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200也可以与一个或多个外部设备300(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备200交互的设备通信，和/或与使得该电子设备200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250进行。并且，电子设备200还可以通过网络适配器260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260可以通过总线230与电子设备200的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备200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系统等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的上述方法。
图11示意性示出本公开示例性实施例中一种计算机可读存储介质示意图。
参考图11所示，描述了根据本公开的实施方式的用于实现上述方法的程序产品400，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，本公开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。
所述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。
所述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公开操作的程序代码，所述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)。
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该计算机可读介质实现如下功能：获取箱体的第一三维点云信息；根据箱体参数以及所述第一三维点云信息确定所述箱体的第一点；使用射线法对所述第一点以及所述第一三维点云信息进行计算，以生成第一最小外接矩形；以及根据所述第一最小外接矩形以及箱体参数对所述箱体建模。
本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化唯一不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (13)

1.一种箱体建模方法，该方法可用于机器人拣选系统，其特征在于，包括：
获取箱体的第一三维点云信息；
根据箱体参数以及所述第一三维点云信息确定所述箱体的第一点；
使用射线法对所述第一点以及所述第一三维点云信息进行计算，以生成第一最小外接矩形；以及
根据所述第一最小外接矩形以及箱体参数对所述箱体建模。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据箱体参数以及所述第一三维点云信息确定所述箱体的第一点包括：
基于所述第一三维点云信息，根据箱体底部的平面方程和箱体高度确定所述箱体顶部的第二三维点云信息；
根据所述第二三维点云信息计算所述箱体的第二最小外接矩形；以及在所述第二最小外接矩形中确定所述箱体的第一点。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述箱体为空时，获取所述箱体的第三三维点云信息；
根据所述第三维点云信息确定所述箱体底部的第四三维点云信息；以及
根据所述第四三维点云信息确定所述箱体底部的所述平面方程。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第四三维点云信息确定所述箱体底部的所述平面方程包括：
使用随机采样一致算法以及最小二乘算法对所述第四三维点云信息进行计算，以生成所述箱体底部的所述平面方程。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一点与所述第二最小外接矩形的中心点的距离在阈值范围内。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使用射线法对所述第一点以及所述第一三维点云信息进行计算，以生成第一最小外接矩形包括：
使用射线法对所述第一点以及所述第二三维点云信息进行计算；以确定所述箱体的内边缘；以及
计算所述内边缘的最小外接矩形，以生成第一最小外接矩形。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一最小外接矩形以及箱体参数对所述箱体进行建模包括：
根据所述第一最小外接矩形与箱体参数确定所述箱体的多个面的多个平面方程；以及
根据所述多个平面方程对所述箱体建模。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取箱体的第一三维点云信息包括：
在判断所述箱体到达预定位置时，获取所述箱体的第一三维点云信息。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取箱体的第一三维点云信息包括：
通过三维摄像机获取所述箱体的第一三维点云信息。
10.一种箱体建模装置，该装置可置于机器人拣选系统，其特征在于，包括：
点云模块，用于获取箱体的第一三维点云信息；
第一点模块，用于根据箱体参数以及所述第一三维点云信息确定所述箱体的第一点；
外接矩形模块，用于使用射线法对所述第一点以及所述第一三维点云信息进行计算，以生成第一最小外接矩形；以及
建模模块，用于根据所述第一最小外接矩形以及箱体参数对所述箱体建模。
11.一种机器人拣选系统，其特征在于，包括：
传送带，用于将待传送目标运送至预定位置；
三维摄像机，用于在预定位置处获取待传送目标的第一三维点云信息；
箱体，用于容置待拣选物品；
控制器，用于获取箱体的第一三维点云信息；根据箱体参数以及所述第一三维点云信息确定所述箱体的第一点，；使用射线法对所述第一点以及所述第一三维点云信息进行计算，以生成第一最小外接矩形；以及根据所述第一最小外接矩形以及箱体参数对所述箱体建模；以及
机器手，用于根据所述箱体建模对所述待拣选物品进行拣选。
12.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-9中任一所述的方法。
13.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-9中任一所述的方法。
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