基于双目视觉的抓纱机器人目标识别与定位方法研究

发布时间：2025-01-15 20:05

　　筒子纱在纺织行业应用广泛,筒子纱在转运、上下纱架时需要大量人工来完成,劳动强度大、效率低。随着人力成本的提高,以劳动密集型为特点的纺织行业受到了巨大的冲击。随着工业机器人技术的快速发展,用工业机器人取代人工已成必然趋势。由于筒子纱的尺寸、形状、色彩具有多样性,工业机器人缺乏对作业目标的感知,本文结合工业机器人与机器视觉技术,以筒子纱为作业目标,研究基于双目视觉的抓纱机器人在工业生产环境下高效稳定识别与定位的理论和方法。论文的主要内容:(1)对Bumblebee2双目相机的成像原理以及空间点和它对应的二维图像像素点间的映射关系的研究基础上,本文采用经典的张氏三步标定法来确定相机的内外参数,标定结果显示误差均在1个像素内,标定精度达到抓取要求。(2)由于筒子纱图像受到噪声及光照不均的干扰,对图像进行加权平均灰度化处理与滤波降噪的基础上,采用伽玛矫正筒子纱图像,消除光照不均。以Sobel算子检测筒子纱图像边缘,利用边缘连接算子补充断点,采用具有拓扑分析能力的轮廓跟踪算法提取筒子纱边缘轮廓特征,有效识别筒子纱,对重叠筒子纱采用表面法向量与投影平面的夹角确定筒子纱的重叠关系。(3)为了降低匹配左右...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1平行双目相机模型

在分析双目视觉原理和模型的基础上，搭建了双目视觉识别系统。对原理进行研究，对该系统中Bumblebee2双目相机的内外部参数进行法标定，并分析标定误差。视觉基本原理及模型目视觉模型中，有两种常见的双目视觉模型：普通双目视觉模型和平43]。使用不同的双目模型，双目相机的重叠视场....

图2-2Bumblebee2双目相机表2-1Bumblebee2双目相机主要参数

图2-2Bumblebee2双目相机表2-1Bumblebee2双目相机主要参数名称参数基线120mm焦距6mm帧率15FPS接口1394火线接口尺寸157mm×36mm×47.4mm有效像素640×480，单个像素为7.4um快门速度0.01ms....

图2-3双目视觉系统信息处理框图

图2-2Bumblebee2双目相机表2-1Bumblebee2双目相机主要参数名称参数基线120mm焦距6mm帧率15FPS接口1394火线接口尺寸157mm×36mm×47.4mm有效像素640×480，单个像素为7.4um快门速度0.01ms....

图2-4像素坐标系与图像坐标系（3）相机坐标系

图2-4像素坐标系与图像坐标系坐标系如图2-5所示，以相机镜头的光心O为坐标原点，使相机标系的横轴X平行，相机坐标系的纵轴Yc和图像坐标系图像坐标平面，建立笛卡尔坐标系，该坐标系就是相机Zc轴就是相机坐标原点O与图像坐标原点O1连线所在的系原点之间的距....

本文编号：4027787