基于機(jī)器視覺(jué)的袋裝物料位姿自動(dòng)識(shí)別研究.pdf

1、物料袋的應(yīng)用非常廣泛,多用作水泥、化肥、面粉及其它產(chǎn)品的外包裝,在生產(chǎn)生活中用最很大。目前,國(guó)內(nèi)袋裝物料的搬運(yùn)和裝卸大多靠人力,勞動(dòng)強(qiáng)度大,效率低?；诂F(xiàn)狀,本文提出將機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)引入袋裝物料的搬運(yùn)和裝卸工作。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是智能機(jī)器人的視覺(jué)系統(tǒng),機(jī)器人在一些人類能力無(wú)法滿足要求的情況和不適合于人工作業(yè)的污染較重或有毒的工作環(huán)境中可以代替人工。采用機(jī)器人工作時(shí),首先確定目標(biāo)位置,機(jī)器人的搬運(yùn)工作才能順利開(kāi)始。由于物料袋裝料后形狀不規(guī)則并且

2、容易變形,采用傳統(tǒng)的非接觸式檢測(cè)方法不易提取出它的姿態(tài),以致抓取過(guò)程不可靠。
　　 本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外相應(yīng)文獻(xiàn)進(jìn)行比較分析后,建立了機(jī)器視覺(jué)的幾何測(cè)量模型,論證并檢驗(yàn)了輸出深度圖像中灰度值與物體實(shí)際深度之間的反比例關(guān)系;設(shè)計(jì)物料袋圖像處理的流程,首先由圖像采集系統(tǒng)采集兩幅物料袋的原始圖像,即左右兩幅圖像,然后圖像數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī),先用圖像濾波增強(qiáng)的方法對(duì)物料袋的原始圖像進(jìn)行圖像增強(qiáng),用最大類間方差法進(jìn)行二值化處理,得到物料袋圖像的黑白

3、二值圖像,再利用Canny算子得到兩幅物料袋圖像的邊緣圖像,用膨脹腐蝕等方法進(jìn)行最后處理,最終得到物料袋圖像的邊緣圖像。
　　 為了實(shí)現(xiàn)兩幅圖像的匹配,用Harris角點(diǎn)檢測(cè)方法提取出角點(diǎn),將圖像中物料袋的邊緣部分角點(diǎn)用最小二乘法進(jìn)行擬合,使之成為由四個(gè)邊角部分的角點(diǎn)做為圖像的特征點(diǎn)的四邊形。利用基于直線特征控制的匹配原理實(shí)現(xiàn)了兩幅物料袋圖像邊緣的特征匹配。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了對(duì)有垂直、旋轉(zhuǎn)、傾斜,移動(dòng)的物料袋圖像處理之后,證明了替放