雙目立體視覺系統(tǒng)攝像機標(biāo)定方法及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、機器人視覺是智能機器人的關(guān)鍵技術(shù)之一，對機器人的智能化起著決定性的作用。視覺伺服是以實現(xiàn)對機器人的控制為目的而進行圖像的自動獲取與分析，因此是從直接得到的圖像反饋信息中，快速進行圖像處理，在盡量短的時間內(nèi)給出反饋信息，構(gòu)成機器人的伺服控制。實現(xiàn)機器人的視覺伺服系統(tǒng)涉及到圖象處理、運動學(xué)、動力學(xué)、控制理論、實時計算等多方面的內(nèi)容。本文主要從視覺伺服系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)和立體視覺標(biāo)定這兩方面進行研究和探討。
　　 通過分析研究國內(nèi)外視覺標(biāo)

2、定模型和方法后，總結(jié)了機器視覺所要解決的關(guān)鍵技術(shù)；在對傳統(tǒng)標(biāo)定方法分析和研究的基礎(chǔ)上，闡述了雙目立體視覺原理，提出了在標(biāo)定模型中攝像機的光軸與標(biāo)靶面垂直的解決方案；分析了基于特征圓投影模型，證明了當(dāng)CCD面與標(biāo)靶面不平行時，特征圓在CCD成像面上成像為橢圓的規(guī)律；在此基礎(chǔ)上提出了一種新的、可以有效簡化攝像機標(biāo)定過程的攝像機標(biāo)定方法。
　　 在確定了雙目立體視覺系統(tǒng)的總體方案的基礎(chǔ)上，闡述了雙目視覺控制系統(tǒng)的組成原理，詳細介紹了雙

3、目視覺伺服控制系統(tǒng)的硬件和軟件。雙目視覺控制系統(tǒng)的硬件部分包括了系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)、步進電機的驅(qū)動硬件、攝像機的鏈接以及控制系統(tǒng)的連接；雙目視覺控制系統(tǒng)的軟件部分包括了機械結(jié)構(gòu)的控制、圖像獲取、圖像處理(包括閾值分割、圖像平滑、圖像濾波、邊緣提取)、圖像特征處理的原理，并利用VC編寫了相應(yīng)的處理程序。
　　 通過標(biāo)定控制過程的分析，建立了標(biāo)靶面垂直于水平工作臺、攝像機光軸垂直于標(biāo)靶面的判斷準(zhǔn)則；在此基礎(chǔ)上進行了標(biāo)定試驗，計算出攝像機