基于双目视觉的识别与抓取关键技术研究
发布时间：2022-02-13 12:28
随着智能制造的发展,机器视觉技术越来越成为研究的热点,特别是双目立体视觉技术。现阶段我国自动化生产制造、搬运等过程多采用人工控制或者机器人示教模式完成,灵活性较差且造成人力资源的浪费。因此将视觉技术与机器人相结合自动完成制造过程中的抓取工作,可以有效的提高工业生产的自动化程度,扩展机器人的应用领域。本课题主要对基于双目视觉的识别与抓取关键技术开展了系统化的理论研究,主要的研究内容如下:分析了摄像机的成像原理;研究了摄像机标定方法,对比Matlab环境下和Halcon环境下的两种不同标定方法,选取标定精度更高的Halcon标定法进行双目视觉标定研究;建立手眼标定模型并分析,提出一种基于Halcon的固定视点手眼标定方法,在充分考虑摄像机畸变的前提下准确获得摄像机坐标、机器人基坐标以及末端抓手坐标之间的相互关系,并验证了本文提出的标定方法的可行性。研究了图像灰度处理和平滑处理方法,分析不同的平滑滤波方法;研究不同特征的检测方法,包括角点特征、边缘特征和纹理特征,主要分析了Moravec算子、Harris算子以及SUSAN算子对特征点的检测,并提出了一种改进的Harris角点检测算子,通过自...
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Marr视觉信息处理三个阶段Fig.1.1ThreestagesofMarrvisualinformationprocessing
山东理工大学硕士学位论文第一章绪论2论体系，为后来视觉技术的长远发展打好了基础[5]。Marr视觉对信息的处理主要包括以下几个阶段，如下图1.1所示。图1.1Marr视觉信息处理三个阶段Fig.1.1ThreestagesofMarrvisualinformationprocessing1.2.1双目视觉的研究现状国外对于机器视觉的研究相对起步较早，经过四十多年的研究在视觉技术上已经取得了丰富的研究成果，已有很多成熟的实际应用。2008年，ABB参加工博会的主推产品就是——TrueView（视觉引导），此后，TrueView成为ABB视觉引导机器人系统的品牌，通过视觉引导自动识别不同的工件和位置，并在三维空间中针对把不同的工作环境完成不同的工作。日本Faunc公司研发的iRVision是基于R-J3iC控制器的中速分拣机器人，如图1.2所示，该机器人通过摄像机对工件进行识别定位，通过视觉系统引导和控制机器人完成大型目标的分拣工作[6]。美国的波士顿动力公司推出敏捷四足机器人SpotMini，如图1.3所示，该机器人运用视觉进行自主导航，识别周围环境以及障碍物并合理规划路径进行避障，甚至可以攀爬楼梯，可以良好的适应于不同的环境。图1.2发那科六轴分拣机器人图1.3SpotMini四足机器人Fig.1.2FANUCsix-axissortingrobotFig.1.3SpotMiniQuadrupedRobot
山东理工大学硕士学位论文第一章绪论2论体系，为后来视觉技术的长远发展打好了基础[5]。Marr视觉对信息的处理主要包括以下几个阶段，如下图1.1所示。图1.1Marr视觉信息处理三个阶段Fig.1.1ThreestagesofMarrvisualinformationprocessing1.2.1双目视觉的研究现状国外对于机器视觉的研究相对起步较早，经过四十多年的研究在视觉技术上已经取得了丰富的研究成果，已有很多成熟的实际应用。2008年，ABB参加工博会的主推产品就是——TrueView（视觉引导），此后，TrueView成为ABB视觉引导机器人系统的品牌，通过视觉引导自动识别不同的工件和位置，并在三维空间中针对把不同的工作环境完成不同的工作。日本Faunc公司研发的iRVision是基于R-J3iC控制器的中速分拣机器人，如图1.2所示，该机器人通过摄像机对工件进行识别定位，通过视觉系统引导和控制机器人完成大型目标的分拣工作[6]。美国的波士顿动力公司推出敏捷四足机器人SpotMini，如图1.3所示，该机器人运用视觉进行自主导航，识别周围环境以及障碍物并合理规划路径进行避障，甚至可以攀爬楼梯，可以良好的适应于不同的环境。图1.2发那科六轴分拣机器人图1.3SpotMini四足机器人Fig.1.2FANUCsix-axissortingrobotFig.1.3SpotMiniQuadrupedRobot
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Sobel算子滤波的图像增强算法[J]. 王云艳,周志刚,罗冷坤. 计算机应用与软件. 2019(12)
[2]摄像机标定系统方法研究[J]. 汪永超,耿丽清. 天津职业技术师范大学学报. 2019(02)
[3]改进SIFT算法和NSCT相结合的遥感图像匹配算法[J]. 宋佳乾,汪西原. 测绘通报. 2018(09)
[4]立体匹配算法研究综述[J]. 曾文献,郭兆坤. 河北省科学院学报. 2018(02)
[5]基于Halcon的工业机器人手眼标定方法研究[J]. 田春林,陈李博,马国庆,侯茂盛,刘涛. 制造业自动化. 2018(03)
[6]基于HALCON的机器人运动空间中心点摄像机标定方法[J]. 朱行飞,陆华才,雍家伟. 安徽工程大学学报. 2018(01)
[7]综合多畸变因素的摄像机标定[J]. 傅思勇,吴禄慎,陈华伟,胡贇. 仪器仪表学报. 2018(02)
[8]基于开放平台的机器人视觉抓取控制系统设计[J]. 张艳芳,李倩,刘晓刚,闫九祥,程启良. 机床与液压. 2017(21)
[9]深度空间小视角摄像机标定[J]. 赵敏,郑兴纯,黄秋红,朱凌建. 激光与光电子学进展. 2017(09)
[10]一种改进Harris-SIFT算子的图像匹配算法[J]. 李兰,谢勤岚. 舰船电子工程. 2017(04)
博士论文
[1]基于图像纹理特征提取算法的研究及应用[D]. 王凯.西南交通大学 2013
[2]基于3D重建的三维全景成像系统的研究[D]. 王红霞.北京科技大学 2009
硕士论文
[1]双目视觉机器人的目标识别与抓取技术研究[D]. 毛孟娜.沈阳工业大学 2019
[2]基于结构保持的视频稳像方法研究[D]. 干文杰.中国科学技术大学 2018
[3]基于双目视觉的机械手定位抓取技术的研究[D]. 徐凯.浙江大学 2018
[4]基于双目视觉移动机器人目标的检测与定位[D]. 卢洪军.沈阳工业大学 2017
[5]基于多生物特征融合识别技术的研究[D]. 黄瑶瑶.东南大学 2017
[6]基于双目立体视觉的工件识别定位与机器人抓取系统的研发[D]. 梁俊杰.广东工业大学 2017
[7]基于边缘快速立体匹配的航空发动机叶片缺损部位三维重构研究[D]. 董瑶.河北工业大学 2017
[8]基于双目立体视觉的目标识别与抓取定位[D]. 王德海.吉林大学 2016
[9]基于双目视觉的前方车辆测距法研究[D]. 李文杰.天津工业大学 2016
[10]光度、色度多参数测量校准装置关键技术的研究[D]. 方静.西安理工大学 2015
本文编号：3623193
【文章来源】：山东理工大学山东省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Marr视觉信息处理三个阶段Fig.1.1ThreestagesofMarrvisualinformationprocessing
山东理工大学硕士学位论文第一章绪论2论体系，为后来视觉技术的长远发展打好了基础[5]。Marr视觉对信息的处理主要包括以下几个阶段，如下图1.1所示。图1.1Marr视觉信息处理三个阶段Fig.1.1ThreestagesofMarrvisualinformationprocessing1.2.1双目视觉的研究现状国外对于机器视觉的研究相对起步较早，经过四十多年的研究在视觉技术上已经取得了丰富的研究成果，已有很多成熟的实际应用。2008年，ABB参加工博会的主推产品就是——TrueView（视觉引导），此后，TrueView成为ABB视觉引导机器人系统的品牌，通过视觉引导自动识别不同的工件和位置，并在三维空间中针对把不同的工作环境完成不同的工作。日本Faunc公司研发的iRVision是基于R-J3iC控制器的中速分拣机器人，如图1.2所示，该机器人通过摄像机对工件进行识别定位，通过视觉系统引导和控制机器人完成大型目标的分拣工作[6]。美国的波士顿动力公司推出敏捷四足机器人SpotMini，如图1.3所示，该机器人运用视觉进行自主导航，识别周围环境以及障碍物并合理规划路径进行避障，甚至可以攀爬楼梯，可以良好的适应于不同的环境。图1.2发那科六轴分拣机器人图1.3SpotMini四足机器人Fig.1.2FANUCsix-axissortingrobotFig.1.3SpotMiniQuadrupedRobot
山东理工大学硕士学位论文第一章绪论2论体系，为后来视觉技术的长远发展打好了基础[5]。Marr视觉对信息的处理主要包括以下几个阶段，如下图1.1所示。图1.1Marr视觉信息处理三个阶段Fig.1.1ThreestagesofMarrvisualinformationprocessing1.2.1双目视觉的研究现状国外对于机器视觉的研究相对起步较早，经过四十多年的研究在视觉技术上已经取得了丰富的研究成果，已有很多成熟的实际应用。2008年，ABB参加工博会的主推产品就是——TrueView（视觉引导），此后，TrueView成为ABB视觉引导机器人系统的品牌，通过视觉引导自动识别不同的工件和位置，并在三维空间中针对把不同的工作环境完成不同的工作。日本Faunc公司研发的iRVision是基于R-J3iC控制器的中速分拣机器人，如图1.2所示，该机器人通过摄像机对工件进行识别定位，通过视觉系统引导和控制机器人完成大型目标的分拣工作[6]。美国的波士顿动力公司推出敏捷四足机器人SpotMini，如图1.3所示，该机器人运用视觉进行自主导航，识别周围环境以及障碍物并合理规划路径进行避障，甚至可以攀爬楼梯，可以良好的适应于不同的环境。图1.2发那科六轴分拣机器人图1.3SpotMini四足机器人Fig.1.2FANUCsix-axissortingrobotFig.1.3SpotMiniQuadrupedRobot
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Sobel算子滤波的图像增强算法[J]. 王云艳,周志刚,罗冷坤. 计算机应用与软件. 2019(12)
[2]摄像机标定系统方法研究[J]. 汪永超,耿丽清. 天津职业技术师范大学学报. 2019(02)
[3]改进SIFT算法和NSCT相结合的遥感图像匹配算法[J]. 宋佳乾,汪西原. 测绘通报. 2018(09)
[4]立体匹配算法研究综述[J]. 曾文献,郭兆坤. 河北省科学院学报. 2018(02)
[5]基于Halcon的工业机器人手眼标定方法研究[J]. 田春林,陈李博,马国庆,侯茂盛,刘涛. 制造业自动化. 2018(03)
[6]基于HALCON的机器人运动空间中心点摄像机标定方法[J]. 朱行飞,陆华才,雍家伟. 安徽工程大学学报. 2018(01)
[7]综合多畸变因素的摄像机标定[J]. 傅思勇,吴禄慎,陈华伟,胡贇. 仪器仪表学报. 2018(02)
[8]基于开放平台的机器人视觉抓取控制系统设计[J]. 张艳芳,李倩,刘晓刚,闫九祥,程启良. 机床与液压. 2017(21)
[9]深度空间小视角摄像机标定[J]. 赵敏,郑兴纯,黄秋红,朱凌建. 激光与光电子学进展. 2017(09)
[10]一种改进Harris-SIFT算子的图像匹配算法[J]. 李兰,谢勤岚. 舰船电子工程. 2017(04)
博士论文
[1]基于图像纹理特征提取算法的研究及应用[D]. 王凯.西南交通大学 2013
[2]基于3D重建的三维全景成像系统的研究[D]. 王红霞.北京科技大学 2009
硕士论文
[1]双目视觉机器人的目标识别与抓取技术研究[D]. 毛孟娜.沈阳工业大学 2019
[2]基于结构保持的视频稳像方法研究[D]. 干文杰.中国科学技术大学 2018
[3]基于双目视觉的机械手定位抓取技术的研究[D]. 徐凯.浙江大学 2018
[4]基于双目视觉移动机器人目标的检测与定位[D]. 卢洪军.沈阳工业大学 2017
[5]基于多生物特征融合识别技术的研究[D]. 黄瑶瑶.东南大学 2017
[6]基于双目立体视觉的工件识别定位与机器人抓取系统的研发[D]. 梁俊杰.广东工业大学 2017
[7]基于边缘快速立体匹配的航空发动机叶片缺损部位三维重构研究[D]. 董瑶.河北工业大学 2017
[8]基于双目立体视觉的目标识别与抓取定位[D]. 王德海.吉林大学 2016
[9]基于双目视觉的前方车辆测距法研究[D]. 李文杰.天津工业大学 2016
[10]光度、色度多参数测量校准装置关键技术的研究[D]. 方静.西安理工大学 2015
本文编号：3623193
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3623193.html
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