曲线识别技术在机器人中的应用.pdf

曲线识别技术在机器人中的应用 The application of curve recognition technology in robot 钱炜 王明军 孙福佳 董奎勇 （上海理工大学 机械工程学院，上海 200093 ） QIAN Wei, WANG Ming-jun, SUN Fu-jia DONG Qui-yong (College of Mechanical Engineering, Shanghai University for Science and Technology, Shanghai 200093,China) 【摘要】 以VC++作为开发工具，运用开源的计算机视觉库 OpenCv，采集图像信息, 进行图像处理,得到轨迹曲线的数据,控制实验室 UP6 机器人,使机器人手部跟踪曲线的 轨迹运动。在工业自动化上有一定的价值。 关键词： VC ；OpenCv ；骨架 【Abstract 】This paper is based on the developed tool of VC++ and adopts Open Source Computer Vision Library OpenCv, from which the image information is collected. After being processed, the curve data are obtained． With the aid of the data, the robot of laboratory can be controlled by making it follow the locus of the curve．It has a certain value in the application of industry automation． Keywords: VC ；OpenCv；Bar frame 中 图 分 类 号: TP391 ．41 文 献 标 识 码： A 1. 引言 本文介绍了基于开源的计算机视觉库 OpenCv 的图像采集系统在机器人实验室的应用, 该系统利用摄像头实时采集图像,将采集到写字板上任意形状的曲线,经过膨胀,细化,提取 骨架,得到近似单像素宽的曲线中心线图像。然后采用回溯曲线寻找算法，寻找到完整的曲 线中心线数据，存放到数组中，通过摄像头坐标系到机器人坐标系的转换，控制机器人走出 曲线的轨迹。该系统将机器视觉同实验室现有的机器人设备结合起来，为机器人实验增添了 内容和新意。同时该系统的图像处理的方法可以用在工业焊接机器人上，实现自主焊接。有 一定的工业应用价值。 ２. 软件界面设计 采用ＶＣ＋＋６．０设计了能在 Winndows 98和ＮＴ下运行窗口程序。软件界面分为两 部分：图像显示部分和控制按钮及菜单部分。 图像显示部分分为三块，一部分是＂实时图像＂，显示实时采集的图像，一部分是＂图 像提取＂，显示经过处理后得到的曲线中心线的图像。一部分是＂实时跟踪＂，显示连接机 器人后，机器人跟踪轨迹的实时过程。 控制按钮及菜单部分，包括打开，关闭摄像头，捕捉曲线图像，摄像头标定及标定时摄 像头的调整，连接及断开机器人连接，控制机器人跟踪曲线轨迹，机器人复位及各按钮对应 的菜单。 程序运行时，点击＂打开摄像头＂按钮，程序开始采集图像数据，经过处理得到近似单 像素宽的曲线轨迹，在屏幕上显示出来。此时按下＂摄像头调整＂，将会在＂实时图像＂里 出现分别位于图像四个角的四个矩形，这时调整摄像头，使位于写字板上的四个参考坐标点 分别落在四个矩形内，即可点击＂摄像头标定＂按钮完成摄像头的标定，如果没有参考点， 参考点不足四个或参考点没落在矩形框内，则会提示不成功；如果成功，则出现对话框提示， 并且在＂实时图像＂上显示所标定的四个参考点的位置，此时如果显示标定的参考点和实际 参考点不一样，可以重新调整摄像头，再一次标定。 完成摄像头的