基于多目視覺(jué)的機(jī)器人識(shí)別與定位系統(tǒng)研究.pdf

1、如今，在工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)越來(lái)越多機(jī)器人代替人工勞動(dòng)的應(yīng)用，為了使工業(yè)機(jī)器人更加智能化，為其添加視覺(jué)功能是一大趨勢(shì)。然而，目前大多數(shù)的視覺(jué)應(yīng)用還停留在單目視覺(jué)領(lǐng)域，無(wú)法滿足工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)三維空間的識(shí)別和定位要求，因此近來(lái)立體視覺(jué)技術(shù)成為研究熱點(diǎn)。本文采用多目攝像機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)，結(jié)合并聯(lián)機(jī)器人，主要研究了攝像機(jī)標(biāo)定、目標(biāo)特征提取與特征匹配算法、目標(biāo)三維空間定位方法和機(jī)器人抓取控制等幾個(gè)方面。
　　首先，對(duì)本文使用的多目視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定,包括兩

2、個(gè)雙目攝像機(jī)和一個(gè)單目攝像機(jī)。分析了視覺(jué)系統(tǒng)中用到的幾個(gè)坐標(biāo)系的概念和它們之間的映射關(guān)系以及攝像機(jī)的成像模型。然后簡(jiǎn)要講解了幾種攝像機(jī)標(biāo)定方法并采用張正友標(biāo)定法完成了對(duì)三個(gè)攝像機(jī)的標(biāo)定以及雙目攝像機(jī)標(biāo)定，得到了各攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)以及雙目攝像機(jī)的圖像坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系之間的位置關(guān)系。對(duì)標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，驗(yàn)證標(biāo)定的精度能滿足本文目標(biāo)定位的要求。
　　其次，在目標(biāo)識(shí)別方面，先介紹了圖像常用特征，并分析了幾個(gè)特征點(diǎn)算法的原理和優(yōu)缺點(diǎn)

3、，采用基于SURF算法的特征點(diǎn)提取和匹配的方法識(shí)別目標(biāo)。為了剔除誤匹配使識(shí)別結(jié)果更加精確，還利用RANSAC算法剔除SURF算法初始的誤匹配特征點(diǎn)，保留準(zhǔn)確的匹配特征點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)的精確識(shí)別。
　　在目標(biāo)三維空間定位方面，本文采用點(diǎn)的三維重建方法分兩步完成定位。首先利用SURF算法和RANSAC獲取的匹配特征點(diǎn)的位置信息結(jié)合雙目攝像機(jī)的標(biāo)定結(jié)果對(duì)目標(biāo)物體初步定位，然后利用單目攝像機(jī)拍攝目標(biāo)物體，提取其輪廓，定位出其質(zhì)心位置，從而得