基于視覺的工業(yè)機器人目標識別定位方法的研究.pdf

1、隨著計算機、圖像處理和模式識別等技術的迅速發(fā)展,機器視覺的應用越來越廣泛. 機器視覺作為工業(yè)機器人獲得環(huán)境信息的主要手段之一,它可以增加機器人的自主能力,提高機器人的靈活性.工業(yè)機器人通過視覺如何根據所獲取的圖像信息正確地、實時地提取出工件特征參數、識別出工件類型并判斷出工件所處的位置姿態(tài),是機器視覺應用于工業(yè)領域的關鍵技術之一.因此,本文以工業(yè)機器人目標識別和定位算法為研究目標,主要針對工件的實時匹配識別技術和空間定位技術進行

2、了詳細的研究.主要工作如下: 首先,為了改善從CCD攝像頭攝取的工件圖像的質量,對所攝取的圖像進行預處理,主要包括直方圖均衡化和中值濾波.接著,提取工件的邊緣特征,經過對各種經典邊緣檢測算子的分析比較表明:Canny算子以其定位的準確性、響應的單一性而獲得較好的邊緣檢測效果. 其次,針對工件識別,本文在傳統(tǒng)圖像匹配算法的基礎上,提出了基于改進遺傳算法和Hausdorff距離的工件識別算法.該算法采用工件的邊緣為匹配特征,

3、將修正的Hausdorff距離作為目標物體輪廓的相似性度量準則,并應用遺傳算法進行最佳匹配的快速搜索,在距離變換空間內,成功實現了目標物體的匹配識別.實驗結果表明:本文的方法能有效地檢測出具有平移、旋轉和小尺度變化以及有遮擋的目標物體. 第三,在對工件進行空間定位時,采用基于恒定旋轉矩陣法的單目移動視覺獲得工件的深度信息,并完成工件的三維定位.該方法通過保持機器人連桿三到機器人基坐標系的旋轉矩陣恒定來直接獲得世界坐標,簡化復雜的