Halcon三维模型预处理(1):调平的三大手法

• 面结构光拍摄生成的点云模型，往往相对系统坐标系是有角度的。
• 首先讲一下调平的目的：
  1.为接下来的预处理切除背景面做准备
  3.不做调平，后续处理会很麻烦，因为不清楚坐标系在平台的为位置
  2.对于无序抓取项目，平台相对相机可能是有角度的，将抓取平台调整到与相机平行，可以以Z轴方向，从高到低获取抓取物点云。处理速度更快，且干扰更少。
  
• 常见的调平手法有三种。

一.拟合平面方式

• 该方法适合平面点云模型的调平处理
• 回顾一下上一篇预处理去噪，讲了去除多余噪声，并将点云模型拆分成x,y,z坐标组成的三个集合。
• 应用X,Y,Z三个坐标集合求出平面的质心坐标以及法向量，并检验平面的平面度是否合格。(这个知识点在我的博客’基于Halcon的结构光三维重建’中有讲解
• 通过质心坐标以及法向量拟合平面，得到平面位姿

二.非平面或不规则三维物体的调平

• 沿着物体主轴，根据密度最大的方向作为标准轴，调正一个三维物体
• 这个方法与上文拟合平面的方法最大的区别：需要必须将姿态逆变换(pose_invert)
  调整姿态后的效果图
  

三.规则的三维物体的姿态调正

• 对于外形规整的零件，可以绘制最小外接箱体来代替立体物体的姿态。
  
• 与moment方法相同，要对外界箱体做姿态翻转’pose_invert’，这个翻转类似于矩阵的求逆。
  最小面积的外界箱体调平效果
  
  与坐标轴重合的最小外界箱体调平效果
  
• 画外接箱体的操作对比Halcon二维获取外接矩形套路。

* read_image(Image, 'fabrik')
* threshold (Image, Regions, 155, 255)
* connection(Regions, ConnectedRegions)
* select_shape_std(ConnectedRegions, SelectedRegions, 'max_area', 70)
* smallest_rectangle1(SelectedRegions, Row1, Column1, Row2, Column2)
* dev_set_color('green')
* dev_set_draw('margin')
* dev_display(SelectedRegions)
* gen_rectangle1(Rectangle, Row1, Column1, Row2, Column2)

四.调平处理

1.调平有两种方式：
1)坐标系平移到点云模型的表面
1)直接将点云模型平移到坐标系处

• 在图中可看到坐标系 Z轴是面对平台向里的，为了方便观察，可将点云模型沿y轴旋转180, 沿y轴负方向平移200个单位进行校正。
  

六.总结

无论是拟合平面、非规则物体调平、规则三维物体调平核心思想都是先求出当前三维空间物体的姿态，之后对姿态(Pose)翻转，使其与坐标轴重合。