基于視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人目標(biāo)識(shí)別定位方法的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)、圖像處理和模式識(shí)別等技術(shù)的迅速發(fā)展,機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛. 機(jī)器視覺(jué)作為工業(yè)機(jī)器人獲得環(huán)境信息的主要手段之一,它可以增加機(jī)器人的自主能力,提高機(jī)器人的靈活性.工業(yè)機(jī)器人通過(guò)視覺(jué)如何根據(jù)所獲取的圖像信息正確地、實(shí)時(shí)地提取出工件特征參數(shù)、識(shí)別出工件類(lèi)型并判斷出工件所處的位置姿態(tài),是機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一.因此,本文以工業(yè)機(jī)器人目標(biāo)識(shí)別和定位算法為研究目標(biāo),主要針對(duì)工件的實(shí)時(shí)匹配識(shí)別技術(shù)和空間定位技術(shù)進(jìn)行

2、了詳細(xì)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(zhì)量,對(duì)所攝取的圖像進(jìn)行預(yù)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(jīng)過(guò)對(duì)各種經(jīng)典邊緣檢測(cè)算子的分析比較表明:Canny算子以其定位的準(zhǔn)確性、響應(yīng)的單一性而獲得較好的邊緣檢測(cè)效果. 其次,針對(duì)工件識(shí)別,本文在傳統(tǒng)圖像匹配算法的基礎(chǔ)上,提出了基于改進(jìn)遺傳算法和Hausdorff距離的工件識(shí)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(biāo)物體輪廓的相似性度量準(zhǔn)則,并應(yīng)用遺傳算法進(jìn)行最佳匹配的快速搜索,在距離變換空間內(nèi),成功實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)物體的匹配識(shí)別.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:本文的方法能有效地檢測(cè)出具有平移、旋轉(zhuǎn)和小尺度變化以及有遮擋的目標(biāo)物體. 第三,在對(duì)工件進(jìn)行空間定位時(shí),采用基于恒定旋轉(zhuǎn)矩陣法的單目移動(dòng)視覺(jué)獲得工件的深度信息,并完成工件的三維定位.該方法通過(guò)保持機(jī)器人連桿三到機(jī)器人基坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)矩陣恒定來(lái)直接獲得世界坐標(biāo),簡(jiǎn)化復(fù)雜的