《工業(yè)機器人》?精品課件合集第六章工業(yè)機器人的視覺系統(tǒng)

6.1人類視覺原理6.2模仿人類視覺的機器視覺系統(tǒng)6.3工業(yè)機器人視覺系統(tǒng)的組成6.4圖像處理技術6.1人類視覺原理6.1.1視覺機能人類眼球的構造如圖6.1所示。圖6.1人類眼球的結構6.1.2視覺皮質人類視覺皮質層如圖6.2所示。圖6.2視覺皮層6.2模仿人類視覺的機器視覺系統(tǒng)6.2.1主動視覺對于人類視覺來說，并非外界圖像信息映射在視網(wǎng)膜上即可看見，只有人們做出想要看的努力之后才能看到外界信息。把人類這種想要看的努力移植到機器人的圖像處理中，一般稱為主動視覺。6.2.2相機的類型選擇1.光電二極管與光電轉換器件2.

CCD圖像傳感器3.

CMOS圖像傳感器6.3工業(yè)機器人視覺系統(tǒng)的組成計算機視覺的總目標是要把從攝像機等傳感器傳輸進來的圖像信息用計算機進行分析，求出周圍物體在三維空間內(nèi)的形狀、大小、位置等理解性描述。（1）視覺系統(tǒng)的功能：①分類②定位③檢查（2）視覺系統(tǒng)的性能：①環(huán)境安排。②實時性。③高可靠性。④通用性。6.3.1視覺系統(tǒng)的硬件組成眼的視覺系統(tǒng)由下列部分組成：光電變換、光學系統(tǒng)、眼球運動系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)。為了實現(xiàn)此功能的計算機硬件系統(tǒng)如圖6.3所示。圖6.3機器人的視覺硬件系統(tǒng)系統(tǒng)應滿足以下條件：（1）為了適應所要看對象的距離調(diào)節(jié)焦距；（2）根據(jù)亮度調(diào)節(jié)光圈；（3）根據(jù)大小調(diào)節(jié)放大率；（4）為了選擇視野，攝像機能旋轉。6.3.2視覺系統(tǒng)的軟件組成OpenCV

是一個開源的計算機視覺庫，主要采用

C/C++語言編寫，可以用在

Linux/Windows等操作系統(tǒng)上。其主體分為五個模塊，其中四個模塊如圖6.4所示。圖6.4OpenCV模塊6.4圖像處理技術圖像處理的步驟包括：（1）攝像機捕獲圖像。（2）圖像數(shù)字化。（3）圖像用一個二維函數(shù)進行描述。圖像處理和計算機視覺之間并沒有明顯的界限，但我們可通過考慮三種等級的計算機化處理過程加以區(qū)分：低級、中級和高級處理。6.4圖像處理技術圖像處理的步驟包括：（1）攝像機捕獲圖像。（2）圖像數(shù)字化。（3）圖像用一個二維函數(shù)進行描述。圖像處理和計算機視覺之間并沒有明顯的界限，但我們可通過考慮三種等級的計算機化處理過程加以區(qū)分：低級、中級和高級處理。6.4.1顏色模型與彩色圖像濾波按國際公認的RGB表色系統(tǒng)，三基色光的波長如表6.1所示。表6.1三基色光的波長基色光波長（nm）R700.0G546.1B435.86.4.2圖像預處理圖像的預處理是對輸入的視覺數(shù)據(jù)進行的一系列加工中的第一步，其任務是對輸入的圖像進行改進，以獲得能正確反映外部景物的高質量的圖像，為以后的視覺處理創(chuàng)造條件。1.幾何失真的校正無論選用哪種校正函數(shù)形式，校正函數(shù)都采用平方誤差最小方法確定。6.4.2圖像預處理圖像的預處理是對輸入的視覺數(shù)據(jù)進行的一系列加工中的第一步，其任務是對輸入的圖像進行改進，以獲得能正確反映外部景物的高質量的圖像，為以后的視覺處理創(chuàng)造條件。1.幾何失真的校正2.灰度修正無論選用哪種校正函數(shù)形式，校正函數(shù)都采用平方誤差最小方法確定?；叶刃拚袃煞N：一種叫灰度校正，另一種叫灰度變換。6.4.2圖像預處理圖像的預處理是對輸入的視覺數(shù)據(jù)進行的一系列加工中的第一步，其任務是對輸入的圖像進行改進，以獲得能正確反映外部景物的高質量的圖像，為以后的視覺處理創(chuàng)造條件。1.幾何失真的校正2.灰度修正無論選用哪種校正函數(shù)形式，校正函數(shù)都采用平方誤差最小方法確定?；叶刃拚袃煞N：一種叫灰度校正，另一種叫灰度變換。3.