【《機器人工作站工件圖像的識別與定位方法分析概述》2500字】

機器人工作站工件圖像的識別與定位方法分析概述目錄TOC\o"1-3"\h\u2773機器人工作站工件圖像的識別與定位方法分析概述 1235351.1圖像處理算法概述 1272161.2圖像的預處理 1215811.3相機標定 2320071.4圖像處理 383921.5如何進行視覺引導 31.1圖像處理算法概述圖像的處理技術對于工業機器人視覺系統來說是重中之重，他就好像人類的大腦在接收到眼睛所識別到的信息后，進行處理優化而使得可以分析支配手來進行動作，機器人亦是如此。這個視覺處理系統一定要做的足夠完美，如果這個系統出現問題那么就給予機器人進行錯誤的引導，導致系統完全與所作實驗無關。我們進行處理的主要工具就是電腦，通過攝像機拾取圖片后導入電腦進行分析處理和判斷在計算機內也可以將強對于特征的識別，使識別的過程更加的快和精準，在由于環境和相機配置的不同，圖像處理過程提供了大范圍的噪聲值，從而提高了圖像質量。影響。為了解決這些問題，在進行圖像處理之前，我們必須對圖像進行預處理，所謂的預處理就是對圖像進行消噪處理，我們可以運用濾波的方式進行消噪，然后根據我們的實驗要求進行物件的特征提取，然后將信號發至PC端，使機器人可以進行數據交互，達到實驗的最終效果。1.2圖像的預處理我們的工業相機在工作過程中會遇到一些噪聲或者畸變等等，這個時候那些噪點和失真會極大影響圖像識別。所以我們會先進行預處理，也就是所謂的消噪和緩解失真，這個工作的過程就被稱之為圖像預處理。這個本文所使用的工業相機是COGNEX工業相機。我們可以通過圖像雕刻、直方圖均衡化和圖像分割的方法來制備圖像。對采集到的圖像進行準備，我們可以通過這種方式對于圖像的數據信息進行篩選，讓系統對于工件的識別和定位更加的快速，讓我們更加精準的提取物件的邊緣信息。首先，我們可以將灰色的圖像進行比例的縮小，當一個圖片大小減小時，它的清晰度和質量一定會提高。這樣的話我們原始的灰度圖像就會變得相對集中的埋藏區變為均勻分布在所有埋藏區的，增強了圖像的對比度可以。關上為了達到取名的目的，在拍攝中去除一些無用的信息。1.2.1圖像如何灰度化如果想要視覺定位的精度高，那么攝像機所記錄的圖像質量一定要高。圖像質量是整個定位系統的核心問題，本文選用的COGNEX工業相機能夠提供清晰、高質量的彩色圖像，但是如果是彩色圖像進行計算的話就會出現兩個問題，一是計算量非常巨大，二是圖像特征的分辨率不會很高，所以要對圖像進行灰度化處理在r=g=B時的RGB模型它表示當前顏色，并表示一種稱為灰度的數值，這個數值對于字節數的要求非常小只要一個就可以完成，而我們記錄它的范圍一般為0~255，一般紀律的方法分為四種包括：：最大值法，分量法，平均法和加權平均法。灰度圖像處理是機器人視覺引導系統中不可或缺的一個步驟，它可以通過減少計算量的方式使系統運行速度加快，從而讓整個系統流暢的運行。由于實驗環境為室內，被測對象為方形和圓形塑料鑄件，分別標記為1號和2號工件，因此采用平均值法進行圖像灰度化，可以滿足本實驗的要求。對于視覺識別到的彩色圖像選取RGB的三個分量亮度進行平均，這個就被稱之為所識別圖像的灰度，并使用rgb1對Halcon視覺庫的灰度(image，grayimage)。圖像的參數記錄的輸入為彩色圖像后進行灰度處理，通過一整個過程可以達成彩色圖像灰度化的過程。1.3相機標定為了計算空間物體表面點的三維坐標在工業相機中是如何拾取的，我們應該在攝像機中進行一個物體的幾何模型定義，將這些定義的模型記錄到相機的參數中去。我們所取得的這些參數必須通過適當的實驗和嚴格的計算來確定。把各個位置的參數進行統一的標定讓相機內外的參數都統一化，這些標定的相機它分為三個參數，包括內部、外部和畸變。那么攝像機內部的一些具體參數就定義了攝像機的光學中心位置與二維像面和三維空間之間的相互作用，以二維圖像為核心的三維場景更新是的，所以攝像機標定的結果和質量直接影響到三維場景更新的效果從。到時間包括在不同行業中廣泛使用的攝像機標定方法：傳統的攝影測量定標法、Abdel-Aziz直接線性變換法、Tsai二步法、基于Kruppa方程的自標定法、二價定標法、正方形表面自標定法、張正友定標法等對他們來說是校準方法張正友使用方便，而且對于標定過程中使用的標定裝置，精度要求不高，因此在雙目視覺工程中得到了廣泛的應用。1.4圖像處理成像模塊主要完成遙控攝像機對動態物體的成像，需要遙控攝像機的外部硬件空間進行記錄，軟件中設置了遙控攝像機所需的參數。軟件主要配置攝像機的拍攝模式、曝光時間和數據包大小，通過調用攝像機屬性節點設置必要的攝像機屬性參數。相機的曝光時間和包裝尺寸設置。關閉遠程攝像機可以在現有的外部環境中捕獲動態目標的清晰圖像，促進后續的圖像處理是的。那里旋轉物體是動態的，雙目相機的速度同步是非常重要的這很重要。定位測量系統采用與攝像機記錄源相同的對向光電傳感器，保證了記錄時間的同步。本平臺中由康耐視In-Sight2000工業相機對我們所提供的物體進行特征識別，包括物體的邊緣輪廓，物體位置，通過灰度處理識別物體形狀并進行定位，確定物體形狀及所在位置。1.5如何進行視覺引導對工件上比較特殊的點位進行識別和定位捕捉，同時對于輸入的位置信息模型進行比對，從而使機器人可以確定工件位置，引導機器人去完成工作，這就是視覺引導系統也就是機器人的“眼睛”。智能化在視覺控制系統是機器人手眼系統的主要組成。機器人的視覺引導系統的放置是分為兩種的，一種呢是將我們所選用的工業攝像頭安裝在機械手臂上，隨著機械手的運動而運動，而另一種呢是將我們所選用的工業相機安裝在工件所經過的區域，在物件經過時對物件直接進行識別定位從而引導機器人進行抓取。兩個都走有自己的長處和弊端，攝像頭安裝在機械手臂上時，會跟隨機器人靈活運動，但是所觀察的視野比較小，在定位工件的過程中，必須在不同的位置進行多次計算，以補償運動誤差。這種視覺引導方式更適合比較小的工作區域，它的系統比較復雜所以工作起來稍有些緩慢。工業攝像機固定的模式記錄了攝