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

1、機(jī)器人視覺(jué)是智能機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)之一，對(duì)機(jī)器人的智能化起著決定性的作用。視覺(jué)伺服是以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的控制為目的而進(jìn)行圖像的自動(dòng)獲取與分析，因此是從直接得到的圖像反饋信息中，快速進(jìn)行圖像處理，在盡量短的時(shí)間內(nèi)給出反饋信息，構(gòu)成機(jī)器人的伺服控制。實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的視覺(jué)伺服系統(tǒng)涉及到圖象處理、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、控制理論、實(shí)時(shí)計(jì)算等多方面的內(nèi)容。本文主要從視覺(jué)伺服系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)和立體視覺(jué)標(biāo)定這兩方面進(jìn)行研究和探討。
　　 通過(guò)分析研究國(guó)內(nèi)外視覺(jué)標(biāo)

2、定模型和方法后，總結(jié)了機(jī)器視覺(jué)所要解決的關(guān)鍵技術(shù)；在對(duì)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(jué)原理，提出了在標(biāo)定模型中攝像機(jī)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(shí)，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(jiǎn)化攝像機(jī)標(biāo)定過(guò)程的攝像機(jī)標(biāo)定方法。
　　 在確定了雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)的總體方案的基礎(chǔ)上，闡述了雙目視覺(jué)控制系統(tǒng)的組成原理，詳細(xì)介紹了雙

3、目視覺(jué)伺服控制系統(tǒng)的硬件和軟件。雙目視覺(jué)控制系統(tǒng)的硬件部分包括了系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)硬件、攝像機(jī)的鏈接以及控制系統(tǒng)的連接；雙目視覺(jué)控制系統(tǒng)的軟件部分包括了機(jī)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(xiě)了相應(yīng)的處理程序。
　　 通過(guò)標(biāo)定控制過(guò)程的分析，建立了標(biāo)靶面垂直于水平工作臺(tái)、攝像機(jī)光軸垂直于標(biāo)靶面的判斷準(zhǔn)則；在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了標(biāo)定試驗(yàn)，計(jì)算出攝像機(jī)