基于多目視覺的機器人識別與定位系統(tǒng)研究.pdf

1、如今，在工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)越來越多機器人代替人工勞動的應用，為了使工業(yè)機器人更加智能化，為其添加視覺功能是一大趨勢。然而，目前大多數(shù)的視覺應用還停留在單目視覺領域，無法滿足工業(yè)生產(chǎn)中對三維空間的識別和定位要求，因此近來立體視覺技術成為研究熱點。本文采用多目攝像機視覺系統(tǒng)，結合并聯(lián)機器人，主要研究了攝像機標定、目標特征提取與特征匹配算法、目標三維空間定位方法和機器人抓取控制等幾個方面。
　　首先，對本文使用的多目視覺系統(tǒng)進行標定,包括兩

2、個雙目攝像機和一個單目攝像機。分析了視覺系統(tǒng)中用到的幾個坐標系的概念和它們之間的映射關系以及攝像機的成像模型。然后簡要講解了幾種攝像機標定方法并采用張正友標定法完成了對三個攝像機的標定以及雙目攝像機標定，得到了各攝像機的內(nèi)外參數(shù)以及雙目攝像機的圖像坐標系與世界坐標系之間的位置關系。對標定結果進行了簡單分析，驗證標定的精度能滿足本文目標定位的要求。
　　其次，在目標識別方面，先介紹了圖像常用特征，并分析了幾個特征點算法的原理和優(yōu)缺點

3、，采用基于SURF算法的特征點提取和匹配的方法識別目標。為了剔除誤匹配使識別結果更加精確，還利用RANSAC算法剔除SURF算法初始的誤匹配特征點，保留準確的匹配特征點，實現(xiàn)了目標的精確識別。
　　在目標三維空間定位方面，本文采用點的三維重建方法分兩步完成定位。首先利用SURF算法和RANSAC獲取的匹配特征點的位置信息結合雙目攝像機的標定結果對目標物體初步定位，然后利用單目攝像機拍攝目標物體，提取其輪廓，定位出其質心位置，從而得