机器人视觉系统算法.docx

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机器人视觉系统算法

■视觉是人类获取信息强有力而又最有效的手段，它不仅是指对光信号的感受，而且包括对视觉信息的获取、传输、处理、存储与理解的全过程。

■双目立体视觉方法，该方法模拟人眼立体成像的过程，用两个有一定间距、成一定角度的CCD相机同时摄取场景的图象，根据光学三角形原理来获得物体表面空间点的三维坐标

相机成像原理

双目立体视觉方法:

P

d

则由相似三角形得:

B~~la+lb+a

B+1&+ci

a

B—/+£+QI

_ab_1a

a+J

——1

B+1匕十aB+1&+a

图像坐标系、摄像机坐标系、世界坐标系:

■图像坐标系和摄像机坐标系的关系：

■摄像机采集的图像输入计算机，每幅数字图像在计算机内为MXN数组，M行N列的图像中的每一个元素（称为象素）的数值即是该图像点的亮度（或称灰度）。

在图像上定义直角坐标系“u-0-v,每一象素的坐标（u,v）分别是该象素在数组中的列数和行数，所以，（U,V）是以象素为单位的图像坐标系坐标。

o

0

y

X

dx0-如必

•・

u

y

S3

0dy

V

1

・■

001

■■

1

■<

世界坐标系和摄像机坐标系关系:

■■u

'1/dx

fga/dy

Zc

V

=

0

1

0

p

0

axsuQ

=ov0

001

vo

1

0"

0

0

0

0

0

d

图像处理流程图:

图像背景去除、平滑、滤波、去噪等处理

基于阈值、象素、区域增长、边缘检测等方法

基于Hough变换、儿何属性、最小-•乘法等

提取出拟合圆心、面积等特征参数，确定中心点

圆心x

圆心Y

半径R

圆心X

園心Y

半径R

中％T节<廿

中％T节<廿

采集装置

釆摘现场

7

V

釆集图像

采集图像

图像预处理

图像预处理

t

t

特征提取

特征提取

块

识;别I模

1立体匹

I配模块

I

"査满足纟洽

!

空间定I位模块

三维空间定位

计算机系统

左摄像机右摄像机