基于模板匹配工件定位的研究.pdf

1、將機(jī)器視覺(jué)技術(shù)引入到工業(yè)控制系統(tǒng)中成為當(dāng)前比較有代表性的研究課題之一。由于機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)具有精確性、快速性、客觀性，在現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)中，逐漸成為了人們的研究熱點(diǎn)，基于機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用也在迅速增長(zhǎng)。
　　機(jī)器視覺(jué)作為代替人眼獲取環(huán)境信息的重要手段，可以提高工業(yè)機(jī)器人對(duì)工件定位的靈活性和自主能力。從采集圖像提取目標(biāo)工件的特征信息，實(shí)時(shí)的、準(zhǔn)確的識(shí)別出目標(biāo)工件的空間位姿信息是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)在自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文以基于邊緣幾何特征

2、的模板匹配技術(shù)對(duì)工件的定位進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、圖像畸變矯正和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)
　　研究了相機(jī)的成像模型和張正友標(biāo)定法，詳細(xì)介紹了張正友標(biāo)定法將三維空間目標(biāo)點(diǎn)投影到成像平面的推導(dǎo)過(guò)程，及內(nèi)部參數(shù)和畸變向量在模型中的作用;同時(shí)也詳細(xì)推導(dǎo)了張正友平面標(biāo)定圖像坐標(biāo)與世界坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換過(guò)程，并對(duì)張氏標(biāo)定算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖像的畸變矯正和求得坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣。
　　2、基于邊緣幾何特征模板匹配算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

3、
　　詳解介紹了基于特征點(diǎn)梯度信息的模板匹配的方法，推導(dǎo)了采用二次曲面擬合求特征點(diǎn)梯度信息和亞像素坐標(biāo)、最小二乘平差法求高精度匹配的理論公式，并對(duì)算法進(jìn)行擴(kuò)展，提出了目標(biāo)搜索區(qū)域局部極大值提取方法，即使搜索圖像中出現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)示例，算法也能將其全部識(shí)別和定位出來(lái)。由于算法的理論比較復(fù)雜，本文還詳細(xì)的介紹了算法的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)如模板創(chuàng)建、匹配過(guò)程等，并繪制程序流程圖，通過(guò)實(shí)驗(yàn)展示每個(gè)步驟的實(shí)驗(yàn)效果和數(shù)據(jù)。
　　3、算法實(shí)際性能的測(cè)試<