一种实用的手眼视觉系统定位方法

深入研究了机器人手眼视觉系统的立体定位问题。首先,重新将手眼问题公式化,得到一个新的系统模型;然后,在此基础上提出了一种实用有效的标定方法。其核心思想是直接将图像坐标映射到机器人基坐标系中,把系统参数作为一个整体来获取,而不必分别计算摄像机内部的每一个参数。与原方法相比,本方法可随意改变末端姿态定位,即定位时摄像机对目标取像的姿态不受任何约束。实验表明,该方法操作方便、实现简单、定位精度高。这一方法的提出克服了原方法的局限性,大大推广了手眼视觉系统的应用范围。     

基于双目立体视觉的机器人定位系统设计与实现

针对传统工业机器人预先示教或单目视觉引导应用的局限性,提出一种基于双目立体视觉的机器人定位系统设计,获取目标物体在空间中的三维信息。该系统设计基于ABB机器人执行系统,使用TCP触碰标定板的方式完成双相机的标定,采用SIFT斑点算法获取工件的特征,结合Opencv3.4.1库,基于图像特征点对左右相机获得的图像进行立体匹配,得到物体的三维点坐标,引导机器人实现抓取。     

安瓿制剂中的可见异物实时视觉检测系统研究

针对安瓿中可见异物的视觉检测需求,设计了基于机器视觉的安瓿制剂在线检测系统;研究了该检测系统的硬件构成和工作原理,为了从复杂的视觉图像中提取出微小的检测目标,系统运用机械方法使被测目标与背景间产生运动差异,利用精密的光学成像系统获取目标运动序列图像,通过图像灰度投影定位安瓿图像,并提出图像差分提取运动目标和粒子滤波跟踪运动目标方法来完成对异物的实时视觉检测;实验证明所研制的系统可有效地应用于安瓿制剂的可见异物在线检测。     

星球漫游车超广角实时立体视觉系统

给出了一种用于星球漫游车障碍检测和定位的超大视场立体视觉系统的实现方法. 该系统采用具有超广角镜头(对角视场角约160度)的双目或三目摄像机获取场景立体图像 对,利用摄像机标定参数对大变形图像进行修正等预处理,然后在外极线、连续性等约束条 件下,基于查找表和Intel MMx指令集,使用SAD算法快速进行对应点匹配计算.实验表 明,该系统在图像分辨率为320×120像素、视差为64级时,利用普通工控机恢复稠密深度 图的速度为10帧/秒,并能使机器人以1米/秒的速度行走.     

基于全景视觉的移动机器人地图创建与定位

提出一种高效的基于全景视觉的室内移动机器人地图构建和定位方法. 该方法充分利用全景视觉系统视野广阔、获取环境信息完整的特点, 根据全景图像生成环境描述子; 利用上述环境描述子描述环境, 创建拓扑地图, 将地图表示为环境描述子的集合. 在此基础上, 提出一种基于贝叶斯理论的定位方法, 根据当前全景摄像头的观测值, 利用已生成的地图完成状态跟踪, 全局定位和“绑架”定位. 最后通过实验验证了该方法的有效性, 并给出了计算成本分析.     

基于立体视觉运动速度检测系统的研究及实现

介绍了一种基于立体视觉的运动速度检测系统的结构框架。系统在采集卡自带的软件开发包的基础上进行二次软件开发,加入了摄像机标定和图像处理分析部分。整个检测系统主要包括图像采集和运动检测两大环节;涵盖摄像机标定、图像获取及预处理、目标分割、3D定位、速度求取5个功能模块,并具有友好的操作界面,方便用户使用。文章重点针对目标分割和定位中所采用的技术方法展开了讨论。该系统可以具体应用在车辆和游乐设施等的运动速度检测上,在设备的安全运行以及交通监管方面有重要意义。     

卷烟条盒包装质量检测机器视觉系统设计

为了避免人眼对产品外观质量检测时,人眼视觉疲劳所产生的产品错检、漏检,提出了基于机器视觉的烟支条盒包装质量检测系统的设计。该系统由光源、相机、图像采集卡和工业控制计算机组成视觉系统处理单元,应用定位配准、边缘检测和斑点分析等图像处理算法完成对产品缺陷的检测。该视觉检测系统已经在烟厂得到了实际应用,对今后开发类似的基于机器视觉的产品外观质量检测系统具有一定的参考价值和指导意义。     

基于全景与前向视觉的足球机器人定位方法研究

针对足球机器人比赛中要求快速准确获取目标位置信息的特点,设计了由全景视觉和前向视觉共同构建而成的机器人视觉系统.对于单一视觉传感器,采用图像坐标系转换求反正切法、分段比例法及针孔摄像机成像模型的方法,以blob面积为优选条件选择定位方式,从而得到精度较高的定位结果.实验结果证明了该视觉系统设计的合理性及定位方法的有效性.     

基于无标定显微视觉伺服的零件微装配

为完成微小零件的装配操作,获得高效的微装配性能和避免复杂的摄像机标定工作,提出了基于BROYDEN方法的图像雅可比矩阵在线辨识模型．为了实现在线辨识快速收敛的目的,应用切比雪夫多项式构成了待辨识的图像雅可比矩阵的成本函数来逼近最优值．采用辨识的图像雅可比矩阵,设计了PD控制器,该控制器满足了系统的快速性和平滑性控制要求．在显微视觉环境下,完成了不同倍率物镜下微操作机械手自动定位与夹取三维微小零件的视觉伺服任务．实验结果表明,所提方法具有较好的鲁棒性和满意的执行效果,达到了系统应用要求．     

移动机器人视觉导航控制研究

该文研究了移动机器人视觉导航的控制问题。针对导航中的图像畸变以及视野有限易造成导航线丢失等问题,提出了一种简单的单目视觉目标定位算法和一种新的控制策略。在导航时,首先利用定位算法精确地获取地面目标的深度信息,然后控制机器人沿一系列切线方向平滑接近导航线(或目标),并根据实施控制的时间间隔控制速度,以保证机器人视野中导航线(或目标)不丢失。实际的应用证明了该定位算法和策略的有效性。     

基于OpenCV的机器视觉尺寸测量研究

通过对激光测距传感器与机器视觉的研究利用激光测距传感器、视觉传感器相结合的方法,提出了一种不同于结构光和双目尺寸测量的更为简单有效的新方法和新技术。首先对灰度直方图比较分析选取了最佳滤波方法,然后通过激光测距传感器测距和单目视觉传感器进行边缘的精确检测。激光测距传感器实现了对采样目标车厢进行快速测距定位,计算出采样机械手与目标车辆的相对位置关系。视觉传感器准确识别车厢尺寸及定位,为煤炭采样机械手自动采样提供了实现基础。检测目标是拉煤货运火车车厢,给煤炭采样行业带来更为简单有效,准确的目标定位的识别系统和方法。     

基于视觉的目标定位技术的研究进展

基于视觉的目标定位是目前计算机视觉领域的研究热点。就现阶段基于视觉的定位技术进行了综述,着重介绍了基于单目视觉定位、基于双目视觉定位和基于全景视觉定位3类定位技术的研究现状,并分析了各自的优缺点。最后就基于视觉定位方法的发展趋势做了简要分析,以期为以后基于视觉定位问题的研究提供参考。     

机器视觉识别袜品纹理与精准定位的测控装置

袜品生产属于劳动密集型行业,袜品的裁剪是非常重要的工序之一,目前主要依靠人工裁剪实现,存在工作强度大、效率低、人工成本高等问题,已经制约织袜行业的良性发展.设计和实现一种机器视觉识别袜品纹理与精准定位的测控装置,该装置利用光学成像技术和快速图像采集技术实时获取袜品纹理的动态数字图像,通过提出的Gabor能量积分算法和动态延时定位指令输出方法处理后,实现对袜品特定位置裁剪的精准快速识别定位.经过实际使用验证,该装置裁剪定位精度为±2mm,高于人工裁剪精度,可完全取代人工裁剪方式.一套装置可完成相当于3个工人的工作量,在大幅度提高生产效率的同时降低企业运营成本.     

基于OpenCV的遥操作工程机器人双目视觉定位技术

针对当前遥操作工程机器人双目视觉定位技术匹配精准度低,导致定位误差过大的问题,提出种基于OpenCV改进的遥操作工程机器人双目视觉定位技术。在分析HSV色彩空间后,建立适合工程机器人的颜色特征识别空间体系,通过分析图像特征及运动坐标确定圆形光点,利用提供的靶点目标,创建模板后通过双目视觉获取具有靶点特征的其他图像,将图像代入OpenCV技术函数库中。在OpenCV技术函数库中通过光流法对图像进行函数匹配,应用将目标的背景模型与图像的处理方式分割开来,提取背景与干扰因素的全部信息,利用二值化阈值处理运动目标的形态,实现无干扰图像显示,确保定位结果的准确性。实验结果表明,基于OpenCV的遥操作工程机器人双目视觉定位技术能够有效提高匹配精度,降低定位误差,具有一定的实际应用价值。     

基于立体视觉的目标检测与轨迹预测研究综述

目前基于立体视觉信息的运动目标识别定位、跟踪及轨迹预测是机器视觉领域的研究热点。通过归纳整理相关文献,从双目立体视觉技术、运动目标检测技术、运动目标轨迹预测技术三个方面对基于立体视觉的运动目标检测及轨迹预测进行了概述,分别阐述了相机标定的常见方法、图像特征提取及立体匹配不同算法的适用场景、各运动目标检测方法的优缺点、常用轨迹预测方法的预测思路及优劣势。针对基于立体视觉的运动目标检测与轨迹预测的研究,指出了其现今面临的挑战和研究重点,可为相关研究人员提供参考。     

FPCB基准孔精确定位技术研究

提出一种基于机器视觉光学目标自动快速定位的改进算法。该算法为快速识别目标,对图像进行标签处理、邻域滤波和腐蚀处理,采用梯度算子和最小二乘圆算法确定靶心参数,基于步长测试自动获取脉冲当量,采用升降频算法控制伺服电机变速运行。实验结果表明,利用FPCB基准孔定位技术能成功实现FPCB定位靶的高精度、快速实时定位,具有较好的应用前景。     

热超声倒装键合机的视觉系统定位精度实验研究

简要说明了视觉定位原理及定位实验数据的采集过程,并对倒装键合实验台的视觉定位系统的误差进行了理论分析。以热超声倒装键合实验台为平台,应用HexSight图像处理软件,对实验用1mm×1mm的表面有8个凸点的芯片进行定位实验。根据测得的实验结果,分别对定位系统的平移误差和旋转误差进行了分析。采用对5次识别结果取平均值的优化方法,使角度误差减小到0.023766°,单项误差减小到0.183μm,综合误差减小到0.554μm。试验结果表明,该视觉定位系统达到了热超声倒装键合过程中芯片与基板之间的定位精度的要求。     

基于粗精立体匹配的双目视觉目标定位方法

针对双目视觉系统定位精度较低的问题,提出一种基于粗-精立体匹配的双目视觉目标定位方法。该方法采用粗-精匹配策略：在粗匹配阶段使用基于Canny-Harris特征点的随机蕨算法对左右图中的目标进行识别,提取目标矩形区域的中心点,实现中心匹配;在精匹配阶段建立一种基于图像梯度信息的二值特征描述子,将中心匹配得到的右中心点作为估计值,设定像素搜索范围,于该区域中找出左中心点的最佳匹配点。最后,将得到的中心点匹配对代入平行双目视觉的数学模型中,实现目标定位。实验结果表明,在500 mm距离范围内,所提出定位方法的定位误差控制在7 mm内,平均相对定位误差为2.53%,相比其他方法具有定位精度高、运行时间短的优点。     

三维视觉测量技术及应用进展

三维视觉测量是计算机视觉与精密测量原理交叉融合的前沿高新技术,是工业4.0的基础支撑,是以网络化、智能化制造为变革特征的先进制造业的核心关键技术。经过几十年的发展,三维视觉测量技术在基础研究和应用研究上均获得了快速深入发展,形成了理论方法、技术工艺、系统研发和产品应用四位一体较为完备的方向体系,呈现出理论系统化、方法多维化、精度精准化和速度快捷化的发展趋势,成为智能制造过程控制、产品质量检验保证和装备整机服役测试的不可或缺的优选技术。本文主要围绕单相机、双相机和结构光等典型三维视觉测量技术展开论述,概要介绍其关键技术内涵,综述其发展现状、前沿动态、热点问题和发展趋势。重点论述条纹投影三维测量技术和相位测量偏折术。最后给出了三维视觉测量的发展趋势与未来展望。