双目视觉及其在全自动换电机器人中的应用-论文.pdf

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1、a叶哉2014年第27卷第7期ElectronicSci．＆Tech．／Ju1．15．2014双目视觉及其在全自动换电机器人中的应用张栋栋，李汉舟(1．西安航天精密机电研究所所机器人事业部，陕西西安710100；2．西北工业大学自动化学院，陕西西安710072)摘要介绍了双目立体视觉原理，并利用该技术解决了电动汽车自动换电过程中对电池表面三维信息的定位要求。采用张正友标定法完成相机标定，利用区域匹配原则进行特征点匹配，完成电池的三维重建。实验结果表明，双目视觉的定位精度满足换电要求。关键词双目立体视觉；相机标定；特征匹配；挟电中图分类号TP242．62文献标识码

2、A文章编号1007—7820(2014)07—168—04BinocularVisionanditsApplicationinFull—automationRobotsforChangingCellZHANGDongdong，LIHanzhou，(1．RoboticsDivision，Xi’anAviationPrecisionMachineryResearchInstitute，Xi’an710100，China；2．CollageofAutomation，NoahwestPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Ab

3、stractTheprinciplesofbinocularstereovisionareintroducedinthispaper．andthenbinocularstereovi-siontechnologyisusedtomeetthelocalizationrequirementsofthecellsurfaceduringthefullyautomaticchangingcellforelectricvehicle．ZhangZhengyoucalibrationmethodisusedtocompletecameracalibrationandthe

4、regionalmatchingprincipletomatchfeaturepointsforthethree-dimensionalreconstructionofthecel1．Experimentalresultsshowthattheaccuracyofbinocularvisionlocationmeetstherequirementsforthechangingcel1．Keywordsbinocularstereovision；cameracalibration；featurematching；changingcell相比其他类型的立体视觉方法，

5、如透镜板三维成的双目立体视觉系统中，对于空间任一点在两个图像像、投影式三维显示、全息照相等，双目立体视觉直接的成像点其纵坐标相等，即Y=Y=h，其中Y为空间模拟人类双眼处理景物的方式，可靠简单，在许多领点P在左相机成像点P的纵坐标，Y，为空间点P在左域¨具有重要应用价值。相机成像点P，的纵坐标。根据相似三角形得到空间随着人们对环境保护的意识增强，环境污染和节点P在摄像机坐标系下的三维坐标约资源问题倍受关注。汽车行业节能减排形势13益严b·Xc广峻，节能型电动汽车成为汽车产业发展的选择之一。电动汽车的续航能力是电动汽车行业需要解决的问Y：—一(1l)题，电动汽车蓄

6、电电池的充电和换电环节关系到电动汽车产业的普及和推广。一6_‘一d在电动汽车利用机械手换电池的过程中，对电动式中，、Y、为P点在世界坐标系中的坐标；b为两汽车内的电池进行定位是关键。本文采用将双目相机个相机光心的间距即基线长度为相机焦距，视差d=安装在机械手治具上对电池进行拍摄，实现了对电池标定中心点的三维坐标以及欧拉角的测量。视觉定位距离测量精度达1mm，角度测量精度达0．1。，满足全自动换电机械手的精度要求。1双目视觉定位的基本原理如图1所示为标准双目立体视觉成像模型。标准收稿日期：2013—12—18作者简介：张栋栋(1986一)，男，硕士，助理工程师。研

7、究方向：图像工程应用及双目立体视觉。E—mail：zdd13717421图1标准双目立体视觉系统模型@163．COBl68WWW．dianzik叫i．orb郭长生，等：基于人工免疫的溺水特征识别系统从实验结果可看出，当迭代次数达到100次以上参考文献时，自体和异体检测器的TP开始趋于稳定，且随着迭代的次数增加波动也越来越小，最终能维持在0．9以[1]莫宏伟．人工免疫系统原理与应用[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003．上。同样，随着迭代次数的增加FP也会趋于稳定，并[2]FreescaleSemiconductor．ThemanualofMP3V5004

8、G[M]．维持在一个相对