【摘 要】
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机器人视觉是一门新兴的发展迅速的学科。八十年代以来,机器人视觉的研究已经历了从实验室走向实际应用的发展阶段。从简单的二值图象处理到高分辨率多灰度的图象处理,从一般
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机器人视觉是一门新兴的发展迅速的学科。八十年代以来,机器人视觉的研究已经历了从实验室走向实际应用的发展阶段。从简单的二值图象处理到高分辨率多灰度的图象处理,从一般的二维信息处理到三维视觉机理以及模型和算法的研究都取得了很大的进展。机器视觉系统是指用计算机来实现人的视觉功能,也就是用计算机来实现对客观的三维世界的识别。而双目立体视觉是通过对同一目标的两幅图像提取、识别、匹配和解释,重建三维环境信息的过程。本课题是机械手抓取钢卷系统中的前半部分,即钢卷的空间位置识别,这也是机械手能够智能抓取钢卷的前提。由于目前的钢卷抓取系统,在工作方式上都需要操作员对机械手进行手动控制,而人为的手动控制对操作员要求很高而且也很难达到较高的精度,因此,常常由于定位不准确造成的机械手撞伤钢卷的情况,导致生产效率降低。为了使抓取钢卷的精度大大提高,本文深入研究了基于图像处理的钢卷空间位置识别技术,设计出一个能够自动、准确、快速的确定钢卷空间位置的系统,这在实际生产中具有重大的意义。一个完整的双目立体视觉系统通常可分为图像获取、摄像机标定、特征提取、立体匹配、目标定位和深度图生成等六大部分。本论文首先简要介绍了钢卷空间位置识别系统的原理和数字图像处理技术的一些基本概念,包括它研究的内容、特点、现状以及优点,然后介绍了系统的整体组成结构和图像采集系统的硬件设施。文章对双目立体视觉中的关键技术进行了详细的讨论,主要是摄像头的标定。最后重点阐述了研究钢卷空间位置识别系统所要用到的一些数字图像处理技术,并用这些技术和方法对采集的钢卷图像进行了处理和分析。使用均值滤波法和中值滤波法来消除图像中的噪声,并对图像进行了边缘检测,然后使用阀值分割法对图像进行二值化处理。然后结合双目立体视觉中图像立体匹配技术最终获得所需点的坐标值。在利用数字图像处理和双目立体视觉技术的过程中,使用了Visual C++6.0来开发该系统,使用模块化编程方法,代码具有很好的可读性和可修改性,软件界面友好,运行稳定而且效率高。
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