机器人技术及其视觉论文.
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视觉机器人毕业论文标题:视觉机器人在智能辅助领域的应用研究摘要:随着人工智能和机器人技术的快速发展,视觉机器人逐渐成为智能辅助领域的热点研究对象。
本论文针对视觉机器人在智能辅助领域的应用进行深入研究,主要包括视觉机器人的基本原理、智能辅助的需求分析、视觉机器人在智能辅助中的具体应用等方面。
通过对现有研究成果和案例的探讨分析,总结出视觉机器人在智能辅助领域的优势和挑战,并提出未来研究的发展方向。
关键词:视觉机器人;智能辅助;应用研究;需求分析;发展方向1. 引言视觉机器人是一种能够通过感知环境并进行图像和视觉处理的机器人。
随着计算机视觉、图像识别和机器学习等技术的迅猛发展,视觉机器人在智能辅助领域的应用呈现出巨大的潜力。
本文旨在探索视觉机器人在智能辅助中的具体应用场景和发展前景。
2. 视觉机器人的基本原理视觉机器人主要由视觉传感器、图像处理算法和机器人控制系统等组成。
其中,视觉传感器可通过摄像头、激光雷达等设备实现对环境的感知,而图像处理算法可以对捕捉到的图像进行处理和分析。
3. 智能辅助需求分析智能辅助是指利用技术手段提供给用户更加便利、高效的辅助服务。
通过对智能辅助需求的细致分析,确定了视觉机器人在智能辅助中的具体应用场景,如智能导航、物品识别和人脸识别等。
4. 视觉机器人在智能辅助中的应用4.1 智能导航视觉机器人可以通过感知环境并利用图像处理算法实现自主导航功能,帮助人们在陌生环境中找到正确方向,提高出行效率。
4.2 物品识别视觉机器人利用图像识别算法,可以准确识别出物品的种类和属性,帮助用户高效查找所需物品,提升工作和生活的便利性。
4.3 人脸识别视觉机器人可以通过人脸识别算法对陌生人进行身份识别,防范安全风险,提供更加安全的环境。
5. 视觉机器人应用中的优势与挑战5.1 优势视觉机器人在智能辅助领域具有高度的灵活性、准确性和效率性,可以满足用户个性化需求。
5.2 挑战视觉机器人在应用中面临的挑战包括环境复杂性、算法优化和性能提升等方面,需要进一步的研究和技术突破。
《未知环境中智能机器人的视觉导航技术研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展,智能机器人技术逐渐成为研究的热点。
在各种复杂环境中,智能机器人视觉导航技术发挥着至关重要的作用。
特别是在未知环境中,如何利用视觉信息实现机器人的自主导航,是当前研究的重点和难点。
本文将探讨未知环境中智能机器人的视觉导航技术的研究现状、存在的问题及解决方案。
二、未知环境的特点及挑战未知环境指的是机器人未曾接触过或未完全了解的环境,这类环境通常具有地形复杂、光线变化大、障碍物种类繁多等特点。
在这样的环境中,智能机器人需要具备强大的环境感知、信息处理和自主决策能力。
三、视觉导航技术的原理及应用视觉导航技术是利用机器人搭载的摄像头等视觉传感器获取环境信息,通过图像处理和模式识别等技术实现机器人的自主导航。
在未知环境中,视觉导航技术能够帮助机器人快速适应环境变化,提高导航的准确性和效率。
目前,视觉导航技术已广泛应用于无人驾驶、物流配送、军事侦察等领域。
四、当前视觉导航技术的研究现状及问题目前,关于智能机器人视觉导航技术的研究已取得了一定的成果,如基于深度学习的目标检测、图像分割和三维重建等技术已广泛应用于机器人导航中。
然而,在未知环境中,仍然存在一些问题:1. 环境适应性差:由于未知环境的复杂性和多变性,现有算法往往难以准确识别和应对各种复杂的场景。
2. 计算量大:处理高分辨率的图像数据需要大量的计算资源,这对机器人的硬件性能提出了更高的要求。
3. 鲁棒性不足:在光照变化、动态障碍物等情况下,现有算法的鲁棒性有待提高。
五、解决方案及技术发展针对上述问题,本文提出以下解决方案及技术发展:1. 深度学习与强化学习结合:利用深度学习进行图像识别和目标检测,同时结合强化学习进行决策规划,提高机器人在未知环境中的自主导航能力。
2. 轻量级算法研究:针对计算资源有限的机器人硬件平台,研究轻量级的图像处理和识别算法,降低计算量,提高实时性。
3. 多传感器融合:结合激光雷达、红外传感器等其它传感器,实现多源信息融合,提高机器人在复杂环境中的鲁棒性。
人工智能视觉作品分析论文在当今世界,人工智能(AI)技术正以前所未有的速度发展,其应用领域也日益广泛。
特别是在视觉艺术领域,人工智能技术的应用已经引起了广泛的关注和讨论。
本文旨在分析人工智能在视觉作品创作中的应用,并探讨其对艺术创作的影响。
引言艺术是人类情感和思想的表达方式之一,它通过视觉、听觉等感官刺激来传达创作者的内心世界。
随着人工智能技术的不断进步,AI已经能够模仿甚至超越人类在某些艺术创作领域的表现。
从绘画到音乐,从写作到电影,人工智能的视觉作品分析不仅涉及到技术层面,还触及到了艺术哲学和伦理问题。
人工智能视觉作品的发展历程人工智能视觉作品的创作可以追溯到20世纪50年代,当时的计算机图形学开始萌芽。
然而,直到21世纪初,随着深度学习等技术的发展,人工智能在视觉艺术创作中的应用才真正开始受到重视。
近年来,诸如谷歌的DeepDream、微软的小冰等AI艺术家的出现,标志着人工智能在视觉艺术领域的应用已经达到了一个新的高度。
人工智能视觉作品的创作方法人工智能视觉作品的创作通常依赖于机器学习算法,尤其是深度学习技术。
这些算法通过训练大量的图像数据,学习到图像的特征和模式,然后根据这些学习到的知识来生成新的图像。
例如,生成对抗网络(GANs)就是一种常用于生成视觉艺术作品的算法,它通过两个网络——生成器和判别器的对抗过程来生成新的图像。
人工智能视觉作品的艺术特性人工智能视觉作品的艺术特性主要体现在其创新性、多样性和可塑性上。
AI可以创造出人类难以想象的视觉元素和组合,为艺术创作提供了新的可能性。
同时,AI的创作不受人类生理和心理的限制,可以在短时间内生成大量作品,为艺术的多样性提供了保障。
此外,AI的可塑性也使得它可以根据用户的反馈和需求进行调整,创造出更加符合用户喜好的作品。
人工智能视觉作品的社会影响人工智能视觉作品的出现,对艺术界和社会都产生了深远的影响。
一方面,它挑战了传统艺术创作的定义和边界,引发了关于艺术本质和创作权的讨论。
机器视觉技术论文机器视觉技术论文篇二智能机器人视觉仿生技术研究综述摘要:机器人视觉仿生技术是机器人视觉控制领域的新热点。
本综述在详细分析了灵长类动物眼球运动的形式和特点基础上,对国内外应用生物眼球运动控制机理来构建仿生机器视觉的研究现状、存在的问题及未来发展趋势做了全面综述,并针对目前机器人视觉仿生面临的技术难题,提出了开展视觉仿生研究的新思路和新构想。
Abstract:Robot vision bionic technology is the new hot shot in robot vision control area. In this review,based on a detailed analysis of primate eye movement forms and characteristics, the domestic and international research status of building bionic vision with the biological eye movement control mechanism,the problems and future trends are reviewed comprehensively, and new ideas for the visual bionic research are proposed for the current technical problems of robot vision bionic.关键词:视觉仿生;仿生眼;机器人Key words: bionic vision;bionic eye;robots中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)26-0195-020 引言智能机器人是指:具有感知、识别、推理和决策能力,并且能独立执行任务的机器人。
《未知环境中智能机器人的视觉导航技术研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展,智能机器人在各种未知环境中的应用逐渐增多,其视觉导航技术成为了研究的热点。
视觉导航技术是机器人自主导航的关键技术之一,它能够使机器人在复杂、未知的环境中实现自主定位和路径规划。
本文将探讨未知环境中智能机器人的视觉导航技术的原理、发展现状及挑战,并提出一些解决策略和研究方法。
二、智能机器人视觉导航技术的原理及发展现状(一)原理智能机器人视觉导航技术主要通过摄像头等视觉传感器获取环境信息,结合图像处理、计算机视觉等技术,实现机器人的定位和路径规划。
其基本原理包括环境感知、特征提取、定位和路径规划等步骤。
(二)发展现状随着深度学习、机器学习等人工智能技术的发展,智能机器人视觉导航技术取得了显著进步。
目前,该技术已广泛应用于无人驾驶、无人机、服务机器人等领域。
在未知环境中,智能机器人能够通过视觉传感器获取环境信息,并利用算法进行实时处理,实现自主导航。
三、未知环境中智能机器人视觉导航技术的挑战(一)环境适应性未知环境中的光照、颜色、纹理等环境因素可能会影响机器人的视觉感知效果,导致定位不准确或路径规划错误。
此外,动态障碍物和突发情况也是未知环境中机器人导航的挑战。
(二)算法复杂度在处理大量、复杂的图像信息时,算法的复杂度较高,可能导致处理速度慢、实时性差等问题。
此外,在复杂环境中进行特征提取和定位时,算法的鲁棒性和准确性也是一大挑战。
四、解决策略及研究方法(一)提高环境适应性为了提高机器人在未知环境中的适应性,可以采用多传感器融合的方法,结合激光雷达、超声波等传感器提供的信息,提高机器人的环境感知能力。
同时,利用深度学习和机器学习等技术,训练机器人学习不同环境下的视觉特征,提高其环境适应性。
(二)优化算法设计针对算法复杂度高的问题,可以通过优化算法设计,降低计算复杂度,提高处理速度和实时性。
此外,可以研究更加鲁棒的特征提取和定位算法,提高机器人在复杂环境中的导航精度和稳定性。
机器人视觉技术前沿科研论文解析与趋势分析近年来,机器人视觉技术在科研领域中取得了突破性进展。
本文将对机器人视觉技术前沿科研论文进行解析,并分析其发展趋势。
一、介绍机器人视觉技术旨在使机器人能够通过摄像头等传感器获取并理解视觉信息。
它是人工智能和机器人技术的重要组成部分,也是实现自主导航、场景理解和物体识别的关键技术之一。
二、论文解析1. 论文一:《深度学习在机器人视觉中的应用》该论文通过深度学习算法,实现了在机器人视觉领域的物体识别和特征提取。
研究者采用卷积神经网络模型,并通过大量的训练数据提高了识别准确率。
这一研究为机器人在复杂环境下的自主导航奠定了基础。
2. 论文二:《视觉SLAM技术的研究进展》该论文主要分析了视觉SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技术在机器人导航中的应用。
研究者提出了一种基于稀疏特征点的视觉SLAM算法,并通过实验验证了其在室内环境下的定位与建图效果。
这一研究对于实现机器人的定位和环境感知具有重要意义。
3. 论文三:《机器人人眼追踪技术研究》该论文聚焦于机器人的人眼追踪技术。
研究者提出了一种基于级联卷积神经网络的追踪算法,通过监测人眼的位置和运动,实现了机器人对人眼行为的识别和预测。
这一研究为机器人与人类交互和情感识别方面的应用提供了新的思路。
三、发展趋势分析1. 强化学习与机器人视觉的结合强化学习作为一种让机器能够通过与环境的交互不断优化自身策略的学习算法,与机器人视觉的结合将带来更加智能和自主的机器人。
未来的研究方向是通过强化学习算法,使机器人能够在复杂环境中进行物体识别、路径规划和决策等任务。
2. 多模态融合目前,机器人视觉主要依靠摄像头等传感器获取信息。
然而,单一传感器往往无法获取到完整的场景信息。
因此,将多个传感器数据进行融合,例如视觉与激光雷达数据的融合,将是未来机器人视觉技术的发展方向。
3. 视觉与语义理解的结合视觉与语义的结合可以使机器人在视觉信息的基础上进行语义理解,从而更好地理解场景和人类的意图。
基于计算机视觉的智能机器人技术论文智能机器人是建立在计算机视觉(CV)技术基础上的一种技术,它能够收集复杂的图像信息,以及识别和跟踪物体的动态特征。
目前,智能机器人在学术界和工业领域发挥着越来越重要的作用,以及在帮助人类解决复杂问题方面拥有重要意义。
本文旨在从技术和实践两个方面对基于计算机视觉的智能机器人技术进行深入研究。
首先,通过综述和分析最新的研究成果,分析和总结智能机器人技术的发展趋势和应用场景;其次,通过分析和比较不同类型机器人对计算机视觉技术的应用,它们之间的区别和联系;最后,重点分析与智能机器人相关的核心技术,如视觉识别、运动控制、路径规划等。
在此基础上,探讨基于计算机视觉的智能机器人技术如何有效地解决实际问题,以及如何发挥它的优势和功能。
对于计算机视觉技术,其基本原理是将图像信息转换为特征表示,然后进行计算机处理和分析,最后以计算机识别形式给出结果。
计算机视觉技术可以帮助智能机器人获取精准的环境信息,以及综合的行为分析。
它的重要应用场景包括智能装配、室内外定位导航、工厂自动化生产等。
目前,主要的视觉系统包括视觉传感器、视觉定位器、视觉识别器等,它们都可以根据图像信息收集和处理进行计算机视觉识别。
视觉传感器能够根据图像信息获取环境信息,视觉定位器能够准确定位机器人,并且能够把环境信息转换为机器人以便控制;视觉识别器能够准确的识别出不同的物体,并且能够进行动态分析,以避免机器人执行出错。
本文尝试从技术和实践的角度深入探讨基于计算机视觉的智能机器人技术,提出了一系列具体的应用方法,以期让智能机器人在更多的领域更好地发挥作用。
并且,本文也对智能机器人技术的未来发展进行了展望,认为智能机器人技术将在人类的工业制造中发挥更大的作用,以实现高效低成本的生产。
机器人技术论文六篇机器人技术论文范文1机器人技术教育是指围绕机器人而开展的教与学活动,幼儿到成人都可以是教育对象,它以多视角、多样化的教学模式,达到寓教于乐的教育目的。
机器人技术教育的内容,并不受限于传统的教学模式。
以机器人作为教学活动的载体,不仅可以使教学具有科技含量,提升同学的学习爱好,还能培育同学的创新精神、综合实践力量和协作力量。
当然,在近年来的各类科技活动项目中,与机器人有关的项目不算许多,关于机器人的创新教学,还处于初级阶段。
因此,探究怎样通过机器人教学提高同学的创新力量,是现阶段最迫切需要解决的问题之一。
1.机器人技术教育的意义提升同学的创新力量创新力量作为一个国家、民族进步和富强的动力,在当今社会,其价值不言而喻。
我国的传统应试教育模式已被质疑多年,每年培育出的人才虽然在数量上远超西方一些国家,但其质量参差不齐,尤其是在创新力量方面不能尽如人意。
尽管近几年始终在提倡素养教育,却仍旧无法转变现状。
因此,同学创新力量的培育至关重要。
随着机器人教育活动日益普及,它在培育青少年制造力过程中凸显的优势已受到各界关注。
机器人教育围绕同学因材施教,老师只扮演引导者的作用,传授最基本的理论学问,剩下的需要同学通过动手实践来猎取新的学问和信息。
对于一些问题,同学必需给出自己的创新解决方案,这样可以培育同学的制造性思维力量。
2.提高同学的学习动机和爱好爱因斯坦说过:“对一切来说,只有喜爱才是最好的老师,它远远赛过责任感。
”这表明白爱好的培育对于学习的重要性。
由于有爱好,所以会专注,同学学习效率的凹凸在很大程度上取决于是否有学习爱好。
机器人技术可以提高同学的学习爱好,并转变传统的教育模式和理念,以玩带学,在消遣中、在奇怪心的驱使下,让同学主动去学习。
3.增加团队合作意识机器人竞赛活动所需要的学问相当广泛,完成这个任务需要让同学分成组,由组内成员一同探究学习。
假如某一成员有了新发觉,大家可以一起共享、争论、协商,共同进步和学习,组与组之间进行比拼。
机器视觉技术论文机器视觉是一门涉及人工智能、计算机科学、图像处理、模式识别、神经生物学、心理物理学等诸多领域的交叉学科。
下面是店铺整理的机器视觉技术论文,希望你能从中得到感悟!机器视觉技术论文篇一机器视觉技术的应用研究【摘要】阐述了机器视觉技术在工业、农业、医学、交通领域的研究应用状况,指出了机器视觉的未来走向。
【关键词】机器视觉;应用研究机器视觉是一门涉及人工智能、计算机科学、图像处理、模式识别、神经生物学、心理物理学等诸多领域的交叉学科。
机器视觉主要利用计算机来模拟人或再现与人类视觉有关的某些智能行为,从客观事物的图像中提取信息进行处理,并加以理解,最终用于实际检测和控制。
随着现代计算机技术、现场总线技术与大规模集成电路技术的飞速发展,机器视觉技术也日臻成熟,已经广泛应用在国民经济发展的各行业。
1.机器视觉系统组成一个典型的机器视觉应用系统包括图像捕捉、光源系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块,如图1所示。
首先采用CCD摄像机获得被测目标的图像信号,然后通过A/D转换成数字信号传送给专用的图像处理系统,根据像素分布、亮度和色彩等信息,进行各种运算来抽取目标的特征,然后再根据预设的判别标准输出判断结果,去控制驱动执行机构进行相应处理。
总之,随着机器视觉技术自身的成熟和发展,可以预计它将在现代和未来制造企业中得到越来越广泛的应用。
2.机器视觉技术的应用在国外,机器视觉的应用主要体现在半导体及电子行业,其中大概40%-50%都集中在半导体行业。
具体如PCB印刷电路;SMT表面贴装;电子生产加工设备;机器视觉系统还在质量检测的各个方面已经得到了广泛的应用,并且其产品在应用中占据着举足轻重的地位。
而在中国,以上行业本身就属于新兴的领域,再加之机器视觉产品技术的普及不够,导致机器视觉在以上各行业的应用几乎空白。
目前随着我国随着配套基础建设的完善,技术、资金的积累,各行各业对采用图像和机器视觉技术的工业自动化、智能化需求开始广泛出现,国内有关大中专院校、研究所和企业近两年在图像和机器视觉技术领域进行了积极思索和大胆的尝试,逐步开始了工业现场和其它领域的应用。
《未知环境中智能机器人的视觉导航技术研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展,智能机器人技术已成为当今研究的热点。
在未知环境中,智能机器人如何实现高效、准确的导航是当前研究的重点。
其中,视觉导航技术以其信息丰富、自然直观等优点在智能机器人导航中扮演着越来越重要的角色。
本文旨在探讨未知环境中智能机器人的视觉导航技术,通过对其核心技术、研究现状和挑战进行深入研究,以期为智能机器人在复杂未知环境中的导航问题提供解决方案。
二、智能机器人视觉导航技术的概述视觉导航技术是通过图像处理、计算机视觉等手段获取周围环境信息,实现机器人的定位和导航。
智能机器人通过搭载摄像头等视觉传感器,获取环境中的图像信息,经过处理和解析,实现对环境的感知和识别。
视觉导航技术具有信息丰富、适应性强等优点,是智能机器人导航的重要手段。
三、未知环境中智能机器人视觉导航技术研究现状当前,未知环境中智能机器人视觉导航技术的研究主要集中在以下几个方面:一是环境感知与识别技术,包括图像处理、目标检测、语义分割等;二是路径规划与决策技术,包括基于地图的路径规划、避障算法等;三是深度学习与人工智能在视觉导航中的应用。
这些技术相互关联、相互支持,共同构成了智能机器人视觉导航的核心技术体系。
四、关键技术研究1. 环境感知与识别技术环境感知与识别是智能机器人视觉导航的基础。
通过图像处理技术,机器人能够获取环境中的颜色、形状、纹理等特征信息。
目标检测技术则能够帮助机器人识别出环境中的障碍物、目标物体等。
语义分割技术则能够将图像中的不同物体进行分类和识别,为机器人的路径规划和决策提供依据。
2. 路径规划与决策技术路径规划和决策是智能机器人视觉导航的核心。
基于地图的路径规划技术能够根据环境信息和任务需求,为机器人规划出最优路径。
避障算法则能够使机器人在遇到障碍物时,及时调整路径,避免碰撞。
同时,结合深度学习和人工智能技术,机器人能够根据实时获取的环境信息,自主决策和规划路径。
一、人工智能的定义解读人工智能(Artificial Intelligence),英文缩写为AI,也称机器智能。
“人工智能”一词最初是在1956年的Dartmouth学会上提出的。
它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。
从计算机应用系统的角度出发,人工智能是研究如何制造智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力,以延伸人们智能的科学。
人工智能是计算机科学的一个分支,它企图了解智能的实质,并生产出一种新的能与人类智能相似的方式做出反应的智能机器。
人工智能的发展史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的,目前能够用来研究人工智能的主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机,人工智能在21世纪必将为发展国民经济和改善人类生活做出更大的贡献。
二、人工智能的发展历程事物的发展都是曲折的,人工智能的发展也是如此。
人工智能的发展历程大致可以划分为以下五个阶段:第一阶段:20世纪50年代,人工智能的兴起和冷落。
人工智能概念在1956年首次提出后,相继出现了一批显著的成果,如机器定理证明、跳棋程序、通用问题s求解程序、LISP表处理语言等。
但是由于消解法推理能力有限以及机器翻译等的失败,使人工智能走入了低谷。
这一阶段的特点是重视问题求解的方法,而忽视了知识的重要性。
第二阶段:60年代末到70年代,专家系统出现,使人工智能研究出现新高潮。
DENDRAL化学质谱分析系统、MYCIN疾病诊断和治疗系统、PROSPECTIOR探矿系统、Hearsay-II语音理解系统等专家系统的研究和开发,将人工智能引向了实用化。
并且,1969年成立了国际人工智能联合会议(International Joint Conferences onArtificial Intelligence 即IJCAI)。
第三阶段:80年代,随着第五代计算机的研制,人工智能得到了飞速的发展。
机器人视觉识别技术论文素材1. 介绍机器人视觉识别技术是现代人工智能领域的重要研究方向之一,它使得机器人可以通过感知和理解环境中的图像或视频数据,从而进行自主决策和交互。
本文将深入探讨机器人视觉识别技术的相关素材。
2. 机器人视觉识别的基本原理2.1 图像采集机器人视觉系统主要通过摄像头等设备采集环境中的图像数据。
图像采集质量的好坏直接影响到后续的识别效果。
2.2 图像预处理图像预处理主要包括图像去噪、图像增强、图像分割等步骤,旨在提高图像的质量和清晰度,为后续的特征提取和识别算法提供良好的输入数据。
2.3 特征提取特征提取是机器人视觉识别的核心步骤之一,通过对图像中的主要特征进行提取和描述,可以将复杂的图像信息转化为机器可以理解的特征向量。
2.4 特征匹配与识别特征匹配和识别是机器人视觉识别的最终目标,通过将输入的图像特征与预先存储的模型或数据库中的特征进行比对,从而实现对物体、人脸等目标的准确识别。
3. 机器人视觉识别技术的应用领域3.1 工业自动化在工业生产中,机器人视觉识别技术可以应用于产品质量检测、零件组装等环节,提高生产效率和产品质量。
3.2 无人驾驶机器人视觉识别技术是实现无人驾驶的重要技术基础之一,通过对道路、交通标志和其他车辆的识别,机器人可以智能驾驶,提高道路安全性。
3.3 智能安防在安防行业中,机器人视觉识别技术可以应用于人脸识别、行为分析等领域,实现智能监控和安全预警。
3.4 医疗服务机器人视觉识别技术在医疗领域中可以应用于手术辅助、病理分析等环节,提高医疗服务的效率和精确度。
4. 机器人视觉识别技术的挑战与展望4.1 大数据和算法随着大数据和深度学习算法的发展,机器人视觉识别技术可以处理更复杂的图像数据,提高识别准确性和鲁棒性。
4.2 实时性和效率机器人视觉识别技术需要能够在实时场景下进行快速准确的识别,对计算能力和算法的要求更高。
4.3 多模态融合未来的机器人视觉识别技术需要将图像数据与其他传感器数据进行融合,以获取更全面的环境信息。
《未知环境中智能机器人的视觉导航技术研究》篇一一、引言随着科技的快速发展,智能机器人技术在各个领域得到了广泛的应用。
在未知环境中,智能机器人的视觉导航技术显得尤为重要。
本文旨在探讨和研究在未知环境中智能机器人的视觉导航技术,通过分析现有技术、存在的问题以及挑战,提出相应的解决方案和未来研究方向。
二、智能机器人视觉导航技术概述智能机器人视觉导航技术是指利用机器视觉技术,使机器人在未知环境中进行自主导航和定位的技术。
该技术主要依赖于图像处理、计算机视觉、模式识别等技术,实现对环境的感知、理解和导航。
三、现有智能机器人视觉导航技术分析目前,智能机器人视觉导航技术主要包括基于视觉SLAM (同时定位与地图构建)的导航、基于深度学习的目标检测与跟踪等。
这些技术在特定场景下表现出了较好的性能,但仍然存在一些局限性,如对光照、遮挡、动态环境等变化的适应性不足,以及对复杂环境的处理能力有待提高。
四、未知环境中智能机器人视觉导航技术面临的挑战在未知环境中,智能机器人视觉导航技术面临着诸多挑战。
首先,环境的不确定性增加了机器人的感知和理解难度;其次,复杂的环境条件(如光照变化、遮挡等)对机器人的视觉系统提出了更高的要求;此外,动态环境中的障碍物识别和避障也是一项重要的挑战。
五、视觉导航技术关键技术研究为了克服上述挑战,针对智能机器人视觉导航技术的关键技术进行研究显得尤为重要。
包括:1. 环境感知与理解:利用深度学习和计算机视觉技术,实现对环境的全面感知和理解,包括识别环境中的障碍物、地形等信息。
2. 动态环境适应:研究针对动态环境变化的自适应算法,提高机器人在复杂环境中的适应能力。
3. 多传感器融合:将视觉传感器与其他传感器(如激光雷达、超声波传感器等)进行融合,提高机器人的感知和定位精度。
4. 深度学习与图像处理:利用深度学习算法优化图像处理过程,提高机器人的目标检测和跟踪能力。
六、实验与分析通过在多种未知环境中进行实验,验证上述关键技术的有效性和性能。
机器人视觉课程设计论文一、教学目标本课程的教学目标旨在让学生掌握机器人视觉的基本原理、技术和应用。
通过本课程的学习,学生将能够理解并描述机器视觉的基本概念,掌握常用的图像处理和分析方法,了解机器视觉在实际应用中的关键技术。
具体来说,知识目标包括:1.理解机器视觉的基本原理和概念。
2.掌握常用的图像处理和分析方法。
3.了解机器视觉在实际应用中的关键技术。
技能目标包括:1.能够使用常用的机器视觉库和工具进行图像处理和分析。
2.能够设计和实现简单的机器视觉应用。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生对新技术的敏感性和好奇心。
2.培养学生对科技创新和应用的积极态度。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括机器视觉的基本原理、常用的图像处理和分析方法,以及机器视觉在实际应用中的关键技术。
具体来说,教学大纲如下:1.机器视觉概述:介绍机器视觉的定义、原理和发展历程。
2.图像处理:包括图像的采集、预处理、特征提取和描述。
3.图像分析:包括目标检测、分割、识别和跟踪。
4.机器视觉应用:介绍机器视觉在工业、农业、医疗等领域的应用案例。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
1.讲授法:用于讲解机器视觉的基本原理和概念。
2.讨论法:用于讨论机器视觉的应用案例和实际问题。
3.案例分析法:用于分析具体的机器视觉应用案例。
4.实验法:用于实践和验证机器视觉的基本原理和方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选择一本与机器视觉相关的教材作为主要学习资料。
2.参考书:推荐一些与机器视觉相关的参考书籍,供学生深入学习和参考。
3.多媒体资料:收集一些与机器视觉相关的视频、动画和图片等多媒体资料,用于辅助教学和增强学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备一些实验设备,如摄像头、计算机等,用于实验和实践环节。
《未知环境中智能机器人的视觉导航技术研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展,智能机器人在各个领域的应用越来越广泛。
在未知环境中,智能机器人需要具备自主导航和定位的能力,其中视觉导航技术是关键技术之一。
本文将探讨未知环境中智能机器人的视觉导航技术研究,旨在为智能机器人在复杂环境中的自主导航提供理论支持和实际解决方案。
二、智能机器人视觉导航技术概述智能机器人视觉导航技术是利用机器人搭载的摄像头等视觉传感器,通过图像处理和计算机视觉技术,实现对环境的感知、理解和导航。
该技术主要包括图像获取、图像处理、特征提取、路径规划和行为决策等环节。
在未知环境中,机器人需要依靠视觉导航技术来获取环境信息,从而进行自主导航和定位。
三、未知环境中的视觉导航技术挑战在未知环境中,智能机器人面临的挑战主要来自于环境的不确定性和复杂性。
首先,环境中的光线变化、动态障碍物等因素会影响机器人的视觉感知和定位精度。
其次,复杂的环境中存在大量的信息和噪声,机器人需要从海量数据中提取有用的信息。
此外,机器人的路径规划和行为决策也需要考虑环境中的各种因素,如地形、障碍物等。
四、视觉导航技术的关键技术研究1. 图像处理技术:图像处理技术是视觉导航技术的核心。
通过图像处理技术,机器人可以获取环境中的信息,并进行预处理和特征提取。
目前常用的图像处理技术包括滤波、二值化、边缘检测等。
2. 特征提取与匹配:在未知环境中,机器人需要从图像中提取出有用的特征,并进行匹配。
常用的特征提取方法包括SIFT、SURF、ORB等算法。
这些算法可以在不同的光照和视角下提取出稳定的特征,实现机器人的自主导航。
3. 路径规划与行为决策:路径规划和行为决策是机器人自主导航的关键环节。
机器人需要根据提取的特征和环境信息,制定出合理的路径规划方案和行为决策策略。
常用的路径规划算法包括Dijkstra算法、A算法等。
五、实际应用与优化方案1. 深度学习在视觉导航中的应用:深度学习在图像识别和分类方面具有很高的准确性和鲁棒性,可以应用于智能机器人的视觉导航中。
摘要随着工业技术的发展以及计算机应用的普及,人们越来越多的注意到机器人技术在工业生产中的地位。
作为机器人技术的一个主要因素,自动识别及检测技术已成为衡量机器人智能化的一个重要标准。
目前工厂实际应用的工业机器人大部分都以“示教—再现”的工作方式运行。
由于这种工作方式是开环工作方式,缺乏对外部变化信息的了解。
譬如作业对象发生了变形或位置发生发生变化时,工业机器人就不能根据这些变化实时的调整其运动轨迹,缺乏灵活性和适应性,因此我们引进计算机视觉系统。
本文以自动涂胶机器人为研究对象,在原有的运动控制系统上,为其开发一套视觉系统。
这套视觉系统由摄像机,图像采集卡,计算机和原有的涂胶机器人系统以及相关软件组成。
在本系统中通过摄像机获取载物台上加工对象的图像资料,通过截取图片在计算中手动标定要涂胶的轨迹路线,进而生成NC代码传入运动控制卡控制机器人x,y,z三个方向的运动。
关键词:机器人摄像机轨迹标定 NC代码运动控制卡ABSTRACTWith the development of industry technology and the popularization use of computer , people pay more and more attention to the place that robot play in the industry production .as a main factor of the robot technology , auto recognition and measure technology have come to be an important standard to tell the level of an intelligent robot .Most industrial robots that actually applied in factories work in the teaching-recurrence mode at present .Because the working mode isopen-circuit ,in which the robot know nothing about the ambience ,such as the work pieces’displacement caused by the work pieces’deflection and distortion ,so when working in this mode ,the industrial robot can not adjust its moving locus and lacks flexibility and adaptability .So we introduce the computer vision system .In this dissertation we have a disquisition on automaticglue-robot .Based on the intrinsic movement controlling system, we open out a set of vision system. This set of vision system is made up of camera, image-collection-card, computer, intrinsic robot system and some interrelated software. The system gets the image date of the work pieces by camera. And in the PC we demarcate the locus by handwork from the pictures. After that make NC code and send to the movement controlling card to control the movement of robot on three directions(x,y,z).Keyword: robot camera locus demarcation NC code movement control card第一章绪论1.1 机器人概述长期以来,人类一直渴望并追求制造一种像人一样的机器,以便将人类从繁杂的劳动中解脱出来。
机器人视觉技术研究及其应用一、概述机器人技术发展至今已经有数十年,其中机器人视觉技术是其中具有代表性的技术之一。
机器人视觉技术可以使机器人具有类似于人类眼睛的功能,能够对周围环境进行感知和识别,从而实现对物体的抓取、检测和追踪等操作。
本文将从机器人视觉技术的发展历程、技术原理、应用现状等方面进行探讨。
二、技术发展历程机器人视觉技术的发展可以追溯到上世纪60年代,当时美国工程师首次提出“计算机视觉”这一概念。
在接下来的几十年里,随着计算机技术和图像处理技术的不断进步,机器人视觉技术得到了快速发展。
20世纪末,机器人视觉技术开始应用于工业领域,提高了生产效率和安全性。
随着20世纪末网络技术的迅猛发展和各种传感器的发明和应用,机器人视觉技术进一步得到了提高和拓展。
三、技术原理机器人视觉技术的原理主要是通过摄像头,将周围的图像信息转换为数字信号,并通过计算机对这些数字信号进行处理和分析,从而识别物体的位置、大小、形状和颜色等属性。
机器人视觉技术还可以结合其他传感器,如激光雷达、超声波传感器等,提高机器人对环境的感知和控制能力。
四、应用现状机器人视觉技术在工业领域已经得到广泛应用。
例如,在汽车制造领域,机器人通过视觉技术可以精确地识别汽车零部件的位置和形状等属性,并在制造过程中进行抓取、组装等操作。
另外,机器人视觉技术还可以应用于农业、医疗、安防等领域。
在农业领域,机器人通过视觉技术可以帮助进行精准的播种和喷药操作;在医疗领域,机器人通过视觉技术可以帮助医生进行手术等高风险操作;在安防领域,机器人通过视觉技术可以帮助进行巡逻和监控等工作。
五、未来发展趋势目前,机器人视觉技术仍然面临一些挑战,如对复杂环境的适应性、对光照和阴影的鲁棒性等方面的问题。
未来,随着人工智能技术和深度学习算法的不断发展,机器人视觉技术将进一步提高。
例如,通过深度学习算法,机器人视觉技术可以更好地识别物体、计算器其空间位置,同时还可以实现更高效的学习和决策。
机器人技术在机器人视觉中的应用研究一、引言机器人技术是人工智能领域中的重要分支之一,机器人视觉则是机器人技术中至关重要的一个方面。
机器人视觉是指用计算机技术处理机器人感知到的图像信息,从而实现机器人智能判断、识别和控制的能力。
随着人工智能技术的快速发展,机器人技术已经应用到了越来越多的领域中。
本文旨在探讨机器人技术在机器人视觉中的应用研究。
二、机器人视觉的基本原理机器人视觉是由摄像头和计算机两部分组成的。
首先,摄像头需要拍摄对应物体的图像,然后计算机对摄像头拍摄的图像进行处理。
计算机通过对图像的解读,识别和分析,进行智能判断。
基本原理包括图像采集、图像处理和图像分析。
三、机器人视觉在行业中的应用1、工业自动化机器人视觉技术广泛应用于各种自动化生产过程中,如装配、质检等。
在工业自动化中,机器人视觉技术可以识别产品的不良或缺陷并进行分类。
其使用过程中,可以通过机器学习技术训练出更加准确和精确的分类模型,提高生产效率,减少产品质量问题。
2、医疗保健机器人视觉技术被广泛应用于医疗保健领域中。
在医疗保健中,机器人视觉技术可以帮助医生进行诊断,进行疾病的分类和治疗。
这项技术的应用可以帮助医生更精确地判断和评估病情,并更好地制定有效治疗方案。
3、智能家居智能家居,可以通过机器人视觉技术实现更人性化的体验。
机器人视觉技术可以帮助居民进行智能化家庭控制,例如通过手势扫描实现开启或关闭家电等功能。
此外,机器人视觉技术还可以为家庭提供安全保障,例如检测水管是否泄漏,并及时报警。
四、机器人视觉的发展趋势机器人技术在各领域中得到广泛应用,机器人视觉技术同样在不断发展。
机器人视觉技术未来的发展趋势如下:1、更大范围的应用。
随着人工智能技术的发展,机器人视觉技术将应用于更多的领域中,例如交通管理、环境监测等。
2、更加多样化的智能化体验。
机器人视觉技术将会与虚拟现实技术、增强现实技术等结合,为人类提供更加多样化的智能化体验。
3、更高效和直观的操作界面。
机器人视觉导航技术研究及应用探究一、引言随着人类技术的不断发展,机器人作为未来的发展方向之一得到了越来越广泛的关注。
而机器人在大多数情况下需要靠视觉来获取环境信息,进而进行导航和定位。
因此,机器人视觉导航技术成为机器人工程领域中不可或缺的关键技术之一。
本篇文章将依次介绍机器人视觉导航技术的基础知识,如机器人建图、SLAM,进而探究视觉导航技术在室内、户外、无人驾驶等领域中的广泛应用,接着,分析当前机器人视觉导航技术的研究热点和未来发展方向,最后总结机器人视觉导航技术在未来的应用前景。
二、机器人建图与SLAM技术1. 建图技术机器人建图技术是机器人视觉导航技术的基础,它可以将机器人获得的环境信息转化为地图并保存下来。
机器人建图技术主要可以分为基于激光雷达的建图和基于视觉的建图。
基于激光雷达的建图技术,利用激光雷达扫描地面,得到环境中物体的三维坐标,从而建立点云地图。
由于激光雷达扫描的速度较快,而且点云的精度高,因此常被应用到移动机器人室内导航中。
基于视觉的建图技术,则是利用机器人上的相机,通过拍摄一系列环境照片,然后通过图像处理算法实现3D视觉重建,进而把环境信息转化为地图。
相比于激光雷达建图,视觉建图技术具有成本低、精度高、适用范围广等优点,因此在环境信息较为复杂的室外环境中应用得更为广泛。
2. SLAM技术SLAM技术(即Simultaneous Localization and Mapping),指的是机器人在自主操作时能够同时实现自身位置的估计和地图的构建的技术。
SLAM技术是机器人导航领域中的重要技术,在机器人导航、机器人避障等应用中发挥着重要作用。
SLAM技术可以分为基于激光雷达的SLAM技术和基于视觉的SLAM技术。
基于激光雷达的SLAM技术在室内环境中适用性更强,而基于视觉的SLAM技术则因其成本低、应用范围广被广泛应用到机器人室内及室外导航中。
三、机器人视觉导航技术在室内的应用机器人视觉导航技术在室内的应用,主要通过三维建图和SLAM技术实现。
课程名称: 机器人技术及视觉学院: 机电工程学院专业: 仪器仪表工程姓名: **学号:0.引言近年来,随着科学技术的发展,机器人的应用日趋广泛,联合国标准化组织采纳了美国机器人协会给机器人下的定义:“一种可编程和多功能的操作机;或是为了执行不同的任务而具有可用电脑改变和可编程动作的专门系统。
”而移动机器人作为机器人学中的一个重要分支,是一个集环境感知、动态决策与规划、行为控制与执行等多功能于一体的综合系统。
移动机器人融合运动控制与执行、动态决分析、感知环境等功能于一体。
移动机器人是机电一体化技术与产品的典型代表,其涵盖了机械设计技术、电子技术、计算机技术、传感器技术、信息处理及自动化控制工程等多项技术,在科学技术领域较为活跃。
由于科研人员对机器人的研究越来越深入,机器人的各项指标和要求逐步实现,其应用范围也愈加广泛,普遍应用于工、农、医、服务等民用领域,而且在防恐防暴、军事和外空探测等领域也到达不可替代的作用。
移动机器人可以在条件复杂的环境中工作,具有自主能力的机器人,集中了机械、电子。
计算机等技术。
机器人学是一门学科交叉的综合性学科,机器人技术在工业领域显得尤为重要,可以说现代的工业发展离不开机器人技术。
基本的机器人由执行机构、控制系统、驱动装置、检测装置等四个主要的模块组成。
移动机器人在工业、农业、医疗、军事、服务等领域的价值不言而喻,而在外太空探测、海洋资源开发、核能开发等领域的应用前景极为明朗。
机器人按应用的场合和性质不同主要分为民用机器人、工业机器人、军事机器人和探索机器人等四类。
2014年巴西世界杯,对于治安混乱的里约热内卢来说,赛事安全成为一大隐患。
为了应对安保挑战,巴西政府一次性采购了30台iRobot公司生产的小型军用机器人Packbot(图1)用于安保工作。
而在此之前,该军用机器人已在各地大批的服役,在爆炸物探测与清除、危险物质侦测、放射性和核侦查及危险物品处置等方面表现异常出色,拯救无数生命。
移动机器人的应用十分广泛,极大地解放劳动力,创造了更大的价值,如工厂的流水线。
移动机器人在外太空探测时也是极为重要的。
美国和前苏联的外太空探测机器人技术水平很高,这两个国家多次对月球表面进行了探测,如美国的Apollo号登月飞船和前苏联的Lunokhod探测车都登上了月球,出色的完成探测任务。
当时国Apollo计划使用的是有人驾驶的月球车,未能实现真正意义上的的自主控制,所以并非完全意义上的探月机器人。
如今美国在经过一系列的对火星的探测任务后,已经研发了真正意义上的探月机器人,如勇气号(图2)、好奇号(图3)、机遇号等,我国自主研发的月球探测机器人玉兔号(图4),都是移动机器人技术尖端的代表。
图1 小型军用机器人Packbot图2 勇气号探测机器人图3 好奇号探测机器人图4 玉兔号月球车由移动机器人技术的重要性可见,移动机器人技术已经得到世界各国的普遍关注。
1.国内外研究现状移动机器人的研究内容与其应用环境、移动方式等有密切的联系,所以在设计时应充分地考虑各项因素。
不同的移动机器人有很多的共同的技术原理,依据各类传感器技术可以研发合适的传感器,传感器相当于人的五官一样感觉周围环境,控制技术可以研发控制器,控制器相当于人的大脑,控制各机构的运动。
移动机器人按移动结构可分为轮式机器人、履带式机器人、足式机器人、混合式机器人和特殊式机器人等四类。
不同的移动结构适用于不同的环境,如轮式机器人适用于较为平坦的环境,而履带式机器人适用于山地环境。
移动机器人有三种主要的控制方式,分别为遥控、监控和自治控制,自治型移动机器人涵盖了普通机器人的所有技术,并综合运用人工智能技术,是机器人技术的尖端代表。
中国科学院院士吴宏鑫同样认为,作为世界第一大机器人消费国,我国机器人产业市场前景广阔。
但他指出,我国企业最大的毛病就是不扎实,“没有质量,没有可靠性,就没有市场。
一台机器人,维修的时间比干活的时间还长,这样的产品不可能有市场。
所以要狠抓可靠性,狠抓质量,狠抓产业化,比产品和水平,扎扎实实创造出有中国特色的机器人。
”机器人的技术水平很大程度地反映了一个国家科研能力的强弱。
与美国、日本等机器人技术水平较高的国家相比,我国是机器人“王国”的后来者。
但是经过不断地努力和发展,中国机器人技术在国际上已经有立足之地。
我国机器人产业的“龙头”企业新松机器人自动化股份公司,机器人产业线覆盖工业机器人、洁净机器人、移动机器人、特种机器人和服务机器人,公司市值已达354亿元,进入全球机器人行业前三甲,仅次于ABB和FANUC。
我国在移动机器人研究领域起步相对于发达国家而言较晚,但是经过多年的攻坚克难,亦可谓后起之秀,在机器人领域已硕果累累,但是问题也逐步显现,仍需努力。
导航与定位、通信技术、控制技术及智能化等因素制约了机器人技术研究的发展。
如今,电子技术的速发展日新月异,传感器技术的不断创新,使得机器人技术的发展也加快,移动机器人技术得到完善,机器人应用已逐步向各领域进军。
功能实用化、多样化和智能化的机器人将是机器人研发的方向。
可以畅想未来,机器人将遍布人类的工作和生活中。
世界各国对移动机器人越来越重视从某种程度上看,机器人技术的水平高低与否反映了一个国家的科技先进的程度。
在工业生产中,机器人代替工人生产,极大地解放了劳动力和发展了生产力,促进了经济的发展;在军事应用中,机器人的重要性体现的淋漓尽致,最大程度地减少了伤亡,甚至对战争的成败起到了决定性的作用。
美国国防部为此还专门成立了一个紧急医疗救助小组,该小组在机器人的配合下,在战场上对伤员的救助方面取得了重大的成果;在抢险救灾中,机器人可以做到更多的奇迹,如对生命的探测等,目前,麻省理工大学、哈佛大学和首尔国立大学已设计出蚯蚓机器人。
2.机器人双目图像采集系统的发展现状随着半导体、微机电、嵌入式系统的高速发展,机器人已可逐渐替代人们完成各种危险甚至无法完成的工作。
在工程应用中,机器人的单视觉传感器可搜索并抓拍目标物体,提供轮廓形状及相应的大致位置信息,可实现一些难度较低且要求不高的工作场合。
相比之下,具有双目视觉传感器的立体视觉系统可提供具体的距离信息及更加逼真的物体图像,更加利于后续动作的判断,在一些操作精度要求较高的环境下具有极其重要的作用。
立体视觉系统主要是通过两个及以上的CMOS图像传感器获取物体的三维信息,经一系列运算匹配得到相关信息并最终合成为3D图像,在裸眼3D显示器上便能观看效果良好的视频图像。
目前常见的双摄像头简单拼接实现双目立体视觉图像采集方案存在以下几点不足:(1)两个摄像头各模块之间存在较大硬件差异,较难工作在相同状态;(2)需要大量的测试挑选才能降低双摄像头之间的差异,增加成本及工作量,即使这样任会给后续图像软件实现部分带来困难及误差。
以上存在的不足皆使得双摄像头之间数据同步难且精度差,也不利于后续图像算法实现[1]。
机器人双目同步采集系统在结构上要满足对眼睛功能的仿生要求,在信号上需同步CMOS芯片的像素时钟,所以在信号处理方面提出了新的要求。
有课题组使用可编程逻辑器件来连接传感器,使用2只CMOS芯片及配套的光学透镜,完成两只OV3640 CMOS图像传感器组成的3D图像采集系统,从图像采集源头上降低了系统硬件带来的误差。
使用FPGA作为核心控制器利于双传感器图像采集的同步性控制,使用Verilog HDL 硬件语言程序固化后作为独立模块工作并连接至ARM 微处理器进行后续图像算法及匹配。
我国3D视觉产业虽然起步较晚,都是却得到了国家和科技人员的高度重视。
目前我过3D视觉技术的研究工作已经进入了快速增长期。
在机器人3D视觉方面,国内相关企业和科研院校如清华大学、国防科技大学、南昌大学、四川大学、合肥工业大学等高校对都对机器人3D视觉相关技术深入地研究,并发表了一列重要的研究成果。
立体场景获取技术在机器人立体视觉、航拍、汽车摄像等工程领域的场景实时获取和空间位置计算具有重要应用,其关键技术主要集中在双摄像同步采集、视差匹配快速计算、图像特征提取等方面。
双摄像帧同步采集是立体场景获取的关键前提,是立体匹配与特征提取的基础。
目前使用分立摄像头的立体视觉采集方法主要有以下三种。
(1)基于Direct Show 单摄像原理,创建两个图像采集设备,在自定义的过滤器中合成后输出,实现双摄像头数据合并与显示,动、静态场景下都会存在两路摄像“丢帧”,这种方法在监控领域有着广泛应用。
(2)使用Direct Show 技术,复制单摄像原理,建立相同的两个数据流处理流程,由于没有相应关联及实时反馈,动态场景下会出现左右图像“丢帧”。
(3)采用嵌入式方法控制双摄像头同步采集,在摄像设备与计算机之间加入嵌入式控制设备分时读取摄像数据,实时性不高,增加了立体视觉开发难度及成本。
双摄像系统只有帧同步才能保证立体对图像的同步采集,从而保证时序上的匹配性。
在机器人拟人视觉方面,针对立体对图像采集时存在帧不完全同步问题,提出一种基于Direct Show 技术、利用摄像数据流反馈构建的立体对图像同步采集系统保证立体对图像采集的时序同步。
3.机器人立体视觉系统立体视觉系统框图,如图5所示。
利用两个摄像头采集左右格式立体对图像,然后经过立体处理程序显示在裸眼3D显示器上,人眼可以直接观看到立体效果,或通过机器人立体视觉处理平台实现机器人双目测距与立体场景重建。
图5 立体视觉系统框图立体视觉系统包括:两个具有相同参数的CMOS 摄像头,安装有Direct XSDK 的计算机主机,裸眼3D 显示器。
如果摄像设备采集输出的的不是数字信号,需要应用图像采集卡将模拟信号转换成数字信号。
使用USB CMOS 数字摄像头。
该系统目的是采集左右格式立体对图像,为保证双目视差,在运行系统前需调整双CMOS 摄像头的安装参数并使其完全一样。
同时进行双目摄像标定,先分别对左右摄像头标定得到其内外参数,再通过同一世界坐标中的一组定标点建立左右摄像头间的位置关系。
双CMOS 摄像头的安装距离为6.5cm,在一个拥有高线性精度的导轨上可以左右移动,使双摄像图像平面位于同一平面上,并且保证双摄像头坐标轴平行、水平轴重合,调整使其符合并模拟人的双眼视差实现立体视觉[2]。
基于Direct Show 技术设计的左右格式立体对图像同步采集系统,引入左右摄像数据流反馈方式,在摄像过程中利用软件实时调整并获取立体图像对,严格保证左右图像采集时的帧同步[3]。
通过分析帧同步与左右图像视差的关系验证同步性的重要性。
不管是静态场景拍摄还是动态场景拍摄,在多次实际运行中系统稳定可靠,获得的左右格式立体对图像清晰,既满足了立体场景获取参数要求还能够获得适合观看需要的立体对图像视差,可用于立体场景恢复、重建与机器人测距,及3D 视频获取[4]。