基于單目視覺的目標(biāo)點(diǎn)識別與導(dǎo)引技術(shù)研究.pdf

1、機(jī)器人視覺定位技術(shù)是自動化技術(shù)中重要的一部分，在工業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，隨著機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展以及機(jī)器視覺理論的逐漸成熟，將視覺技術(shù)與機(jī)器人控制技術(shù)相結(jié)合能夠完成越來越多的人類勞動，因此機(jī)器人視覺技術(shù)得到深入的研究與應(yīng)用。本文在分析了機(jī)器人視覺技術(shù)有關(guān)的理論知識及發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上;對機(jī)器人視覺系統(tǒng)標(biāo)定、圖像處理、定位方法等關(guān)鍵問題進(jìn)行了深入研究，并將這些理論應(yīng)用于初始焊位定位過程中。
　　針對機(jī)器人視覺系統(tǒng)的標(biāo)定問題，首先對

2、各種相機(jī)標(biāo)定方法進(jìn)行了分析，根據(jù)系統(tǒng)標(biāo)定的需要，采用Tsai的兩步法對相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定;標(biāo)定過程中，將相機(jī)固定于機(jī)器人末端，通過機(jī)器人控制相機(jī)從不同方位對固定放置的標(biāo)定板進(jìn)行圖像采集，實(shí)現(xiàn)相機(jī)的標(biāo)定，同時將獲得的相機(jī)內(nèi)外參數(shù)與機(jī)器人的位姿參數(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人手眼關(guān)系的標(biāo)定。
　　針對初始焊位的識別問題，本文首先采用基于各向異性的圖像去噪方法對焊件圖像進(jìn)行處理，在去除噪聲的同時保留較好的焊件邊緣信息，進(jìn)而采用邊緣提取、面積濾波等方法提

3、取出焊件的邊緣信息，并利用hough直線檢測提取焊件邊緣處的直線信息，求得初始焊位的圖像坐標(biāo)，針對不同圖像中同一目標(biāo)點(diǎn)的識別問題，采用基于Forstner角點(diǎn)檢測的圖像匹配方法實(shí)現(xiàn)不同圖像間的相同特征的匹配。
　　目標(biāo)點(diǎn)的定位方面，采用“一目雙位”的方法對空間中的一點(diǎn)進(jìn)行定位;首先利用機(jī)器人控制相機(jī)從不同的方位對空間中的同一點(diǎn)進(jìn)行取像，空間中的目標(biāo)點(diǎn)與相機(jī)坐標(biāo)系原點(diǎn)組成一條直線，將相機(jī)坐標(biāo)系中的直線方程轉(zhuǎn)換為機(jī)器人基坐標(biāo)下的坐標(biāo)方

4、程，求取兩直線的交點(diǎn)，即可完成目標(biāo)點(diǎn)在機(jī)器人基坐標(biāo)系的三維坐標(biāo)求取;進(jìn)而控制機(jī)器人對目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行導(dǎo)引，文章對一目雙位的空間定位方法進(jìn)行了深入的分析與研究，最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，證明該方法能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)點(diǎn)的精確定位。
　　針對六自由度機(jī)器人在特定平面上的目標(biāo)點(diǎn)的導(dǎo)引問題，本文首先采用“一目雙位”的方法對特定平面在機(jī)器人基坐標(biāo)系中的位姿參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，通過計(jì)算經(jīng)過目標(biāo)點(diǎn)與相機(jī)坐標(biāo)系原點(diǎn)的直線在機(jī)器人基坐標(biāo)系中的方程與平面方程的解，從而獲取目標(biāo)點(diǎn)