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国家精品课程网上资源的可用性研究/*** 机器人双目识别系统原理与搭建 机器人双目识别系统原理与搭建全文共21页，当前为第1页。 阅读文献的前期思想： 方法 内容 思想 可行 精确 怀疑 学习目标 机器人双目： 利用仿生学模拟人眼视觉 标定与定位：利用已有技术，对机器人视野范围内的事物进行空间立体分析，找到所要三维坐标，从而实现机器人对物体的具体操作。 机器人双目识别系统原理与搭建全文共21页，当前为第2页。 汇报提纲 一、所读论文 二、国内外关于该课题的研究现状 三、研究内容和解决的关键问题 四、采取的研究方法步骤、技术路线和可行性分析 五、疑问与想法 机器人双目识别系统原理与搭建全文共21页，当前为第3页。 所读文献 1、机器人双目视觉系统的标定与定位算法 2、基于双目立体视觉的三维定位技术研究 3、基于双目立体视觉的三维信息获取技术研究 4、基于双目立体视觉的移动机器人目标定位 5、基于双目立体视觉技术的成熟番茄识别与定位 机器人双目识别系统原理与搭建全文共21页，当前为第4页。 国内外关于该课题的研究现状 立体视觉的开创性工作是从 60 年代中期开始的，美国 MIT 的 Roberts 首先成功地用程序完成了对三维积木世界的解释，把过去的二维图像分析推广到了三维，并且在随后的 20 年中迅速发展并形成了一门新的学科。 1、华盛顿大学与微软公司宽基线立体视觉系统：对跨越的几千米内的地形进行精确的定位导航 2、麻省理工学院计算机系提出了一种新的用于智能交通工具的传感器融合方法，能够在高速环境下对视频图像中的目标位置进行分割 3、CMU 大学基于图像的三维重构系统 4、Katholieke 大学可变内参数下的摄像机自标定技术：可自动实现自标定和分层重构 5、日本大阪大学自适应的双目视觉伺服系统：对运动方式未知的目标的自适应跟踪 6、浙江大学透视成像原理：采用双目体视方法实现了对多自由度机械装置的动态、精确位姿检测 机器人双目识别系统原理与搭建全文共21页，当前为第5页。 该课题的研究现状 涉及面广（航空测绘、军事应用、医学诊断及工业检测等） 可用性研究趋势 评估指标的转变（重视内容、智能分析、多领域的应用） 方法多样（边缘检测、区域图像分割及最小二乘算法等） 机器人双目识别系统原理与搭建全文共21页，当前为第6页。 研究内容： 实现该过程一般包括如下几个功能模块：图像获取、摄像机标定、识别、定位、立体匹配。主要研究双目立体视觉系统的各项关键技术及其具体实现，使之能够精确定位手术器械，从而为机器人具体操作提供一定的辅助作用。 机器人双目识别系统原理与搭建全文共21页，当前为第7页。 解决的关键问题： 机器人双目视觉的可用性指标 标定的要求 定位的要求 识别的要求 机器人双目识别系统原理与搭建全文共21页，当前为第8页。 采取的研究方法步骤和技术路线 需求评估 构建研究 个案优化 验证 验证 方法 的有 效性 标定 内部参数 两摄像机之间 的位置关系 + + 外部参数 定位 （目标点的 深度测量） 平台构建 （两台摄像机、 两个图像采 集卡以及两台 驱动电机） 识别 彩色图像转 换灰质图像 阈值图像分割 机器人双目识别系统原理与搭建全文共21页，当前为第9页。 机器人双目视觉的机构平台 如图所示，两台摄像机位置相对固定，同时拍摄同一场景的图像，水平轴和竖直轴分别装有驱动电机以实现系统的仰俯和旋转动作。 机器人双目识别系统原理与搭建全文共21页，当前为第10页。 机器人双目视觉的机构平台 或者使用双目摄像机更便捷，但是需要一块视频采集卡 /item.htm?spm=686.1000925.0.0.hxqXcXid=45072212067 双目摄像机购买链接 /item.htm?spm=686.1000925.0.0.hxqXcXid=45378827214 视频采集卡购买链接 机器人双目识别系统原理与搭建全文共21页，当前为第11页。 标 定 摄像机针孔成像数学模型： 式中：s 为比例常数, A 为摄像机内部参数(固定不变), [R　t]为摄像机外部参数(表示摄像机坐标系与世界坐标系的转换关系,随世界坐标系的选定而变化), Mw和m分别表示目标点世界坐标及其对应的像点像素坐标的极坐标。 机器人双目识别系统原理与搭建全文共21页，当前为第12页。 识 别 实时准确地识别采集到的图像中的目标对象，是机器人视觉系统的关键，而目标识别的实质是图像分割。 在图像分割之前，要将彩色图像进行灰度变换，例如可以将彩色图像变换为灰度图像。 式中 I——灰度值；R，G 和 B ——RGB 颜色空间中像素的 3 个分量 机器人双目识别系统原理与搭建全文共2