Institut für
Robotik und Prozessinformatik

Deutsch   English

Objekt-Erkennung mit einem 3d Roboter-Sensor

Projekt abgeschlossen.

Projektbeschreibung

Die Entwicklung leistungsfähiger 3d Erkennungssysteme ist ein anspruchsvolles Forschungsziel. Nachfolgende Abbildung zeigt die grundlegende Struktur eines am Institut entwickelten, modellbasierten 3d Erkennungssystems.

rgu_object_recognition.gif

Die flexible 3d Datengewinnung basiert auf auf dem Codierten Lichtansatz (CLA). Diese erlaubt die schnelle Generierung von Tiefendaten einer beobachteten Szene in der Roboterarbeitszelle aus unterschiedlichen Sichten. Die Tiefendatenanalyse extrahiert Objektprimitive in Form planarer und zylindrischer Flächensegmente, die die geometrischen und topologischen Merkmale der Objekte definieren.

tst02.gif
Beispielmerkmal aus einer Reihe unternschiedlicher
topologischer und geometrischer Merkmale.

tst03.gif
Die Parameter der Merkmale erlauben über eine Hashtabelle
die Selektion der möglichen Objekthypothesen.

Der 3d Erkennungsprozess nutzt die Merkmale in einem iterativen Zyklus zur abwechselnden Hypothesengenerierung und -verifikation. Die Erkennung wird durch eine Vorverarbeitung der Objektmodelle effizient gestaltet. Objekthypothesen basieren auf einer minimalen Konstellation von Objektprimitiven, die eindeutig die 6 Freiheitsgrade einer Objektlage bestimmen. In einem Verifikationsschritt über signifikante Objektteile wird die korrekte Hypothese selektiert. Diese Sichtinspektion wird über erwartete und sichtbare Objektteilen mit den Sensordaten abgeglichen. Ausführliche experimentelle Untersuchungen mit komplexen Szenen mit hohem Verdeckungsgrad haben die Leistungsfähigkeit des beschriebenen Erkennungssystems unter Beweis gestellt. Die Abbildung zeigt zwei analysierte Szenen und die zugehörigen Erkennungsergebnisse. Bezüglich der Graubilder sind die erkannten Objekte in Ihrer Szenenlage dargestellt. Für die Erkennung werden unterschiedliche Sichten verwendet, um die relevanten Merkmale extrahieren zu können.

rgu_neu_klein.jpg
Beispielszene mit industriellen Objekten.

rgu_neu2_klein.gif
Modelle der erkannten Objekte.

It took 0.3s to generate this page.