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《基于雙目立體視覺的工件識別定位與抓取系統(tǒng)分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、基于雙目立體視覺的工件識別定位與抓取系統(tǒng)研究摘要：雙目立體視覺是計算機(jī)視覺領(lǐng)域研究的熱點內(nèi)容，其原理類似于人的雙眼，它可以獲取場景中物體的深度信息，恢復(fù)出場景中物體的三維信息，被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人識別定位、醫(yī)學(xué)圖像分析、農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)等眾多領(lǐng)域，因此，進(jìn)行雙目立體視覺的研究有著重要的理論及實際意義。本文以雙目立體視覺基本原理為依托，結(jié)合攝像機(jī)標(biāo)定與立體匹配技術(shù)，開發(fā)了應(yīng)用于工件識別定位與抓取的雙目立體視覺系統(tǒng)，并設(shè)計了以TI公司生產(chǎn)的TMS320F2812為主控芯片的三軸抓取平臺進(jìn)行識別定位與抓取實驗，實驗結(jié)果表明，此系統(tǒng)具有一定的應(yīng)用價值。主要工作如下：（1）雙目攝像機(jī)標(biāo)定中
2、，建立攝像機(jī)成像模型，并考慮成像過程中相機(jī)畸變的影響，采用張正友兩步法，得到雙目相機(jī)的內(nèi)參數(shù)、外參數(shù)和圖像像素坐標(biāo)系與世界坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換的旋轉(zhuǎn)矩陣與平移向量。（2）特征提取與工件識別算法研究中，采用SURF算法進(jìn)行工件特征提取，利用SURF算法的加速魯棒性特征降低工件圖像特征提取所需時間，滿足系統(tǒng)實時性，同時通過實驗驗證SURF算法在工件圖像具有噪聲干擾時，依然保持穩(wěn)定性；采用基于特征點提取的模板匹配算法對待抓取工件進(jìn)行自動識別，并通過實驗驗證工件大小發(fā)生縮放、位置發(fā)生旋轉(zhuǎn)、被遮擋情形下工件識別的正確性與穩(wěn)定性。（3）工件的立體匹配與三維重建中，由于工件立體匹配時存在諸多誤匹配
3、點，影響立體匹配效果，而且匹配過程中圖像搜索是在2D環(huán)境下進(jìn)行搜索，算法執(zhí)行效率低，所耗費時間長?；诖耍疚膶αⅢw匹配算法進(jìn)行了改進(jìn)，采用基于相對歐氏距離與極線約束的立體匹配算法實現(xiàn)誤匹配點的剔除，該算法在保證立體匹配正確性的同時大幅度縮小匹配所耗時間，并通過實驗進(jìn)行了驗證分析；工件位置三維重建中，利用棋盤格標(biāo)準(zhǔn)距離對三維重建算法的精度進(jìn)行了分析，并進(jìn)行了工件位置的三維重建。（4）設(shè)計了以TMS320F2812為主控制器，以步進(jìn)電機(jī)、編碼器、滾珠絲桿、吸盤式電磁鐵為載體，設(shè)計了工件抓取三軸運動平臺，并將工件三維重建的位置信息傳給抓取系統(tǒng)進(jìn)行抓取實驗，并對抓取誤差進(jìn)行分析，
4、驗證了該系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)實際中具有一定的應(yīng)用價值。I萬方數(shù)據(jù)本課題針對基于雙目立體視覺的工件識別定位與抓取系統(tǒng)進(jìn)行了研究，通過實驗驗證，證明其具有實時性高、運行可靠等優(yōu)點，使雙目立體視覺技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)實際變成可能。關(guān)鍵詞：SURF算子；雙目視覺；雙目標(biāo)定；特征提?。涣Ⅲw匹配；三維重建分類號：TP242.3UDC：621.3II萬方數(shù)據(jù)TheResearchonRecognitionandLocationofWork-pieceandGrabbingSystemBasedonBinocularStereoVisionAbstract:BinocularStereoVisioni
5、sahotissueinthefieldofComputerScience,BinocularStereoVisioncansimulatebinocularvisionofhumanverywell,obtainingthedepthinformationoftheobjectinthefieldofviewaccordingtoTriangulargeometry,rebuildingthe3Dinformationofobjects,itiswidelyusedinrobotrecognitionandlocation,medicalimageanalysis,agr
6、iculture,constructionindustryandsoon,thus,researchingonBinocularStereoVisionhasgreatsignificancebothintheoryandpractice.ThisthesisisbasedonthebasictheoryofBinocularStereoVision,usingcameracalibrationandimageprocessingtechniques,developingtherecognitionandlocationofwork-pieceandgrabbingsyst
7、em,whichisbasedonBinocularStereoVision,anddesigningthethree-axisgrabbingplatformwhichhasTIproducedTMS320F2812asthemaincontrolchiptodoexperimentsonrecognition,locationandgrabbing,theexperimentresultsturnout,thissystemhascertainvalueinapplication.Mainresearching
