收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

机器人视觉伺服系统的若干问题研究

王社阳  
【摘要】: 将视觉信息同机器人控制相结合形成视觉伺服系统,使机器人具有同外部环境进行智能交互的能力,是当今机器人发展的一个主要方向。视觉伺服系统一般由图像预处理、特征提取、摄像机标定、伺服控制器设计和机器人控制这五部分组成。为了提高视觉伺服系统的控制精度和使用范围,本文对摄像机标定、特征提取和伺服控制器的设计这三方面进行了深入地研究。 第二章介绍了视觉伺服系统的相关基础知识,其中包括坐标变换、摄像机投影模型和机器人控制等相关理论。依据视觉反馈信号表示的是3D空间坐标值还是图像特征,视觉伺服系统的控制结构可以分为基于位置的控制方式和基于图像的控制方式,本文对这两种控制方式进行了分析,并给出了这两种控制方式的优缺点。 第三章进行了摄像机标定方法的研究。摄像机标定参数的准确性直接影响着机器人视觉伺服系统的控制精度,因此研究了一种高精度的摄像机标定方法。该标定方法内部参数的优化使用遗传算法,外部参数的优化使用梯度下降法,它具有原理简单、不需要估计初始值、鲁棒性强、标定参数更准确的优点。 第四章对特征提取的方法进行了研究,空间矩能够很好地描述图像的边缘特征,利用它能够进行亚象素边缘提取,并且具有很好的旋转不变性。本文通过分析角特征模型和空间矩函数,推导出空间矩多项式对角特征象素点的判别准则。为了提高抗噪声,根据角特征不仅灰度变化是不连续的,且相对周围其他点的梯度方向也是不连续的,提出利用梯度角变化和梯度幅值作为角特征检测的另一个准则。利用这两个准则能够检测到角特征,但不能准确确定角顶点,因此必须利用非最大值压缩技术剔除虚假点,进行准确定位。特征提取的精度对目标跟踪、位置估计和摄像机标定等任务都具有很大的影响,因此必需进行亚象素角特征提取,为此本文利用双线性插值法和牛顿迭代法进行亚象素角特征提取。 在进行角特征理论推导时,发现Lyvers算法对角点附近的边缘象素进行亚象素边缘提取时,具有原理误差,因此对Lyvers算法的检测原理进行了改进。另外,为了提高Lyvers算法的实时性,提出首先利用Sobel算法进行边缘提取,然后利用Lyvers算法进行亚象素边缘提取。 依据空间矩对边缘特征的描述,提出一种改进的亚象素Hough变换方


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 刘涵,刘丁,李琦,辛菁;基于遗传算法的运动图像的实时处理[J];仪器仪表学报;2002年S1期
2 孙洪淋;孙炜;石玉秋;廖继旺;;基于模糊控制的机器人视觉伺服系统[J];科学技术与工程;2006年17期
3 黎志刚;段锁林;赵建英;毕友明;;机器人视觉伺服控制及应用研究的现状[J];太原科技大学学报;2007年01期
4 刘涵,刘丁,杨延西,辛菁;基于遗传算法的运动物体实时识别[J];计算机工程与应用;2002年18期
5 赵清杰;陈云蛟;张立群;;基于粒子滤波的雅可比矩阵在线估计技术[J];北京理工大学学报;2008年05期
6 杨逢瑜;王其磊;关红艳;陈君辉;王顺;娄磊;;基于极线几何的机器人视觉伺服控制系统分析[J];西华大学学报(自然科学版);2009年01期
7 孙洪淋;孙炜;石玉秋;廖继旺;;基于参数自校正模糊控制器的机器人视觉伺服系统[J];微计算机信息;2007年26期
8 许群;姚胜强;王媛媛;席文明;;机器人视觉伺服控制中的自标定方法研究[J];装备制造技术;2009年10期
9 郝婷;孟正大;;机器人在复杂环境下的火炬识别[J];东南大学学报(自然科学版);2005年S2期
10 王麟琨,徐德,谭民;机器人视觉伺服研究进展[J];机器人;2004年03期
11 王焕云;李慨;;基于网络直角坐标机器人视觉伺服控制系统理论研究[J];沧州师范专科学校学报;2005年04期
12 杨少平;陈雄;孔庆生;;采用全景相机的移动机器人视觉伺服[J];计算机工程与设计;2010年19期
13 杨少平;孔庆生;陈雄;;基于图像的移动机器人视觉伺服[J];信息与电子工程;2010年05期
14 林靖,陈辉堂,王月娟,蒋平;基于图像矩的机器人视觉伺服[J];同济大学学报(自然科学版);2000年04期
15 李国栋;周友行;邓胜达;唐稳庄;;无标定视觉伺服机器人系统研究[J];机械制造与自动化;2007年02期
16 薛艳敏;刘宏昭;;基于BP神经网络的机器人视觉控制方法[J];西安理工大学学报;2009年02期
17 夏利民,谷士文,樊晓平,罗大庸;基于活动轮廓的机器人视觉伺服[J];机器人;2000年05期
18 郭海针;马俊龙;徐海刚;;基于机器视觉的农业机械无人驾驶系统[J];农机化研究;2009年06期
19 李国栋;周友行;王延伟;邓胜达;唐稳庄;;基于无标定视觉伺服机器人的运动物体跟踪[J];机械研究与应用;2007年01期
20 刘丁;郭蓝彬;杨延西;;基于图像雅可比矩阵的智能机器人视觉跟踪[J];智能系统学报;2006年01期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 薛艳敏;智能方法在机器人视觉伺服中的应用研究[D];西安理工大学;2009年
2 张晓晖;机器人视觉伺服及网络控制研究[D];西安理工大学;2009年
3 杨波;基于Hamilton的机器人双目视觉伺服控制及观测器设计[D];燕山大学;2012年
4 宗晓萍;智能机器人视觉伺服系统研究[D];河北大学;2007年
5 田石祥;冲裁上料机器人设计与视觉伺服系统的研究[D];东华大学;2011年
6 金梅;基于深度无关立体视觉模型的机器人控制系统研究[D];燕山大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李悦霞;基于切换策略的机器人视觉伺服控制研究[D];河北大学;2013年
2 周孚成;基于图像的机器人视觉伺服控制[D];中南大学;2012年
3 杨少平;移动机器人视觉伺服[D];复旦大学;2010年
4 许雅田;机器人视觉伺服半实物仿真研究[D];河北大学;2010年
5 刘银娟;基于图像的机器人视觉伺服非线性控制[D];燕山大学;2013年
6 吕玲;智能控制在机器人视觉伺服系统中的应用[D];燕山大学;2010年
7 王滨;焊缝磨抛机器人视觉伺服系统研究[D];吉林大学;2012年
8 吴雄君;基于自标定的机器人视觉定位研究[D];西安理工大学;2007年
9 张作楠;机器人视觉伺服跟踪系统的研究[D];江南大学;2012年
10 谢成清;机器人视觉伺服系统的研究[D];东华理工大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978