基于双目视觉的机器人视觉伺服研究

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1、摘要摘要随着工业自动化的发展，生产与加工的自动化程度越来越高，机器人视觉技术在自动化生产中也变得越来越重要。双目立体视觉技术是机器人视觉领域的一个重要课题，是智能机器人的重要标志。在查阅大量资料的基础上，本文重点对双目立体视觉的基本理论、方法和相关技术进行了系统研究；并在此基础上建立了一套视觉伺服控制机器人系统，在此系统上可以开展机器人视觉伺服控制理论及技术的研究，具体工作包括以下几个方面:1、根据本文的研究目的和实际具有的设备环境，应用Bumblebee2双目相机、高精度X-Y平台、工控机、松下的MSDA043A1A交流伺服电机驱动器等搭建了双目立体视觉伺服系统。2、利用

2、中值滤波和阈值分割的方法提取出目标特征，为三维重建提供了图像特征点的像素坐标数据。3、三维重建是双目立体视觉的最终目的，本文主要利用左右两幅图像的匹配点以及所求得的投影矩阵，对目标点进行三维空间坐标重建。4、利用面向对象设计与实现技术，选择C++语言与VC++开发环境，开发了图像采集、图像目标提取、三维重建以及机器人控制软件，实现对操作平台上的运动目标进行跟踪、捕捉或接取等任务。本文在VisualC++集成开发环境中基于OpenCV编程实现了系统的功能。完成了实时处理系统的算法设计。试验结果说明本系统能够实时捕捉到单个运动目标的三维运动信息，可为后续功能的开发打下坚实的基础

3、。关键词双目立体视觉X-Y平台阈值分割立体匹配三维重建IAbstractAbstractWiththedevelopmentoftheindustryautomation,andtheimprovementoftheautomationlevelofproduction,therobotvisionbecomesmoreandmoreimportantintheautomaticproduction.Binocularstereovisiontechnologyisanimportantsubjectinthefieldofrobotvisions,anditisalsot

4、heimportantsymboloftheintelligentrobots.Byreferringtoagreatdealoftheinformationavailable,binocularstereovision’basictheory,methodandrelatedtechniqueshavebeendiscussedinthispaper,andbasedonwhich,arobotvisualservingcontrolsystemisconstructed,inthissystemthevisualservocontroltheoryandtechnolo

5、gyresearchcanbecarriedout.Themainworkinthispaperissummarizedasfollows:(1)Accordingtotheaimandthedevicepossessed,usingtheBumblebee2binocularcamera,X-Yplatform,IPCandtheMSDA043A1APanasonicACservomotordrivetoconstructthebinocularstereovisionsystem.(2)Usingmedianfilterandthresholdtoextractthet

6、argetfeature,andprovidethepixelcoordinatesforstereomatching.(3)Thefinalpurposeofbinocularstereovisionis3Dreconstruction.Thetargetpointcanbereconstructedbyusingthematchingpointsofleftandrightimageandprojectionmatrix.(4)Adoptingobject-orienteddesignandrealizedtechnology;selectingC++languagea

7、ndVisualC++developmentenvironment,thispaperdevelopsrelatedsoftwareincludingimagecapture,targetextract,3Dreconstructionandrobotcontrolsystem,themissionthattrack,captureoraccessthemovingtargetsisimplementedontheplatform.VisualC++environmentandOpenCVtoolsareused.