基于視覺的工件識別定位方法的研究.pdf

1、機(jī)器視覺是近些年來隨著傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能的發(fā)展而興起的一個研究領(lǐng)域,在軍事和民用方面都有著廣闊的應(yīng)用前景。機(jī)器視覺在工業(yè)領(lǐng)域中主要用于工件識別、工件位置和方向的檢測、質(zhì)量檢驗(yàn)等工作。如何根據(jù)所獲取的視覺信息正確地、實(shí)時地提取出工件特征參數(shù)、識別出工件類型并判斷出工件所處的位置姿態(tài),是機(jī)器視覺應(yīng)用于工業(yè)的關(guān)鍵。本文對如何在結(jié)構(gòu)化環(huán)境中利用單目視覺進(jìn)行工件的實(shí)時匹配識別定位進(jìn)行了探索與研究。攝像機(jī)標(biāo)定是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域里從二維圖

2、像提取三維空間信息必不可少的步驟。結(jié)合傳統(tǒng)標(biāo)定方法與自標(biāo)定方法的優(yōu)點(diǎn),利用本文所改進(jìn)的SUSAN法提取圖像角點(diǎn)特征時具有的穩(wěn)定、精確及快速等特點(diǎn),在只考慮攝像機(jī)一階徑向畸變的情況下,設(shè)計(jì)了一種新的攝像機(jī)自標(biāo)定方法來求取攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)。該方法在保證標(biāo)定參數(shù)的高精度的同時,大大降低了攝像機(jī)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)的操作難度和繁瑣程度,能滿足實(shí)時標(biāo)定的要求。為了提高從CCD攝像頭攝取的工件圖像的質(zhì)量,對所攝取的圖像進(jìn)行了預(yù)處理。在增強(qiáng)了圖像對比度后對圖像進(jìn)

3、行了直方圖處理以獲得更佳的圖像,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境采用中值濾波方法以消除圖像的噪聲點(diǎn)。針對工件的主要特征是直線和圓形的特點(diǎn),在利用Canny邊緣檢測算子進(jìn)行了邊緣檢測以提取工件的邊緣特征之后,根據(jù)Hough變換原理在邊緣空間中實(shí)現(xiàn)了工件的直線及圓特征的提取。實(shí)驗(yàn)證明,該方法能取得較好的提取出直線及圓特征,且能滿足實(shí)時性的要求。在對工件圖像進(jìn)行匹配定位時,利用遺傳算法在搜索全局最優(yōu)解時具有很高的精度和魯棒性等特點(diǎn),將已獲取的工件大致位置的圖