第6章 工业机器人的视觉系统《工业机器人》教学课件

《工业机器人》✩精品课件合集第六章工业机器人的视觉系统

6.1人类视觉原理6.2模仿人类视觉的机器视觉系统6.3工业机器人视觉系统的组成6.4图像处理技术6.1人类视觉原理6.1.1视觉机能人类眼球的构造如图6.1所示。图6.1人类眼球的结构6.1.2视觉皮质人类视觉皮质层如图6.2所示。图6.2视觉皮层6.2模仿人类视觉的机器视觉系统6.2.1主动视觉对于人类视觉来说，并非外界图像信息映射在视网膜上即可看见，只有人们做出想要看的努力之后才能看到外界信息。把人类这种想要看的努力移植到机器人的图像处理中，一般称为主动视觉。6.2.2相机的类型选择1.光电二极管与光电转换器件2.

CCD图像传感器3.

CMOS图像传感器6.3工业机器人视觉系统的组成计算机视觉的总目标是要把从摄像机等传感器传输进来的图像信息用计算机进行分析，求出周围物体在三维空间内的形状、大小、位置等理解性描述。（1）视觉系统的功能：①分类②定位③检查（2）视觉系统的性能：①环境安排。②实时性。③高可靠性。④通用性。6.3.1视觉系统的硬件组成眼的视觉系统由下列部分组成：光电变换、光学系统、眼球运动系统、信息处理系统。为了实现此功能的计算机硬件系统如图6.3所示。图6.3机器人的视觉硬件系统系统应满足以下条件：（1）为了适应所要看对象的距离调节焦距；（2）根据亮度调节光圈；（3）根据大小调节放大率；（4）为了选择视野，摄像机能旋转。6.3.2视觉系统的软件组成OpenCV

是一个开源的计算机视觉库，主要采用

C/C++语言编写，可以用在

Linux/Windows等操作系统上。其主体分为五个模块，其中四个模块如图6.4所示。图6.4OpenCV模块6.4图像处理技术图像处理的步骤包括：（1）摄像机捕获图像。（2）图像数字化。（3）图像用一个二维函数进行描述。图像处理和计算机视觉之间并没有明显的界限，但我们可通过考虑三种等级的计算机化处理过程加以区分：低级、中级和高级处理。6.4图像处理技术图像处理的步骤包括：（1）摄像机捕获图像。（2）图像数字化。（3）图像用一个二维函数进行描述。图像处理和计算机视觉之间并没有明显的界限，但我们可通过考虑三种等级的计算机化处理过程加以区分：低级、中级和高级处理。6.4.1颜色模型与彩色图像滤波按国际公认的RGB表色系统，三基色光的波长如表6.1所示。表6.1三基色光的波长基色光波长（nm）R700.0G546.1B435.86.4.2图像预处理图像的预处理是对输入的视觉数据进行的一系列加工中的第一步，其任务是对输入的图像进行改进，以获得能正确反映外部景物的高质量的图像，为以后的视觉处理创造条件。1.几何失真的校正无论选用哪种校正函数形式，校正函数都采用平方误差最小方法确定。6.4.2图像预处理图像的预处理是对输入的视觉数据进行的一系列加工中的第一步，其任务是对输入的图像进行改进，以获得能正确反映外部景物的高质量的图像，为以后的视觉处理创造条件。1.几何失真的校正2.灰度修正无论选用哪种校正函数形式，校正函数都采用平方误差最小方法确定。灰度修正有两种：一种叫灰度校正，另一种叫灰度变换。6.4.2图像预处理图像的预处理是对输入的视觉数据进行的一系列加工中的第一步，其任务是对输入的图像进行改进，以获得能正确反映外部景物的高质量的图像，为以后的视觉处理创造条件。1.几何失真的校正2.灰度修正无论选用哪种校正函数形式，校正函数都采用平方误差最小方法确定。灰度修正有两种：一种叫灰度校正，另一种叫灰度变换。3.