基于双目视觉的目标识别与定位研究
发布时间：2021-12-27 18:42
机器视觉技术的发展推动工业机器人向自动化、智能化的方向迈进,也加快了自动驾驶、人工智能等行业的进步,同时,为各行业的发展提供了新的思路。融合视觉技术的机器人系统能够感知周围环境,在复杂环境中自主决策,完成识别特定目标并定位其空间位置的任务,这是实现智能抓取的关键步骤。本文以双目立体视觉平台为研究对象,重点从视觉平台搭建、视觉系统标定技术、自主识别和定位等方面展开论述,主要研究内容如下:首先,对视觉平台进行设计。确立总体研究思路,依据思路框图对各模块分别研究;对视觉系统主要元件进行选型,确定了平行式的相机分布方式,利用理论分辨率曲线选取合适的基线距离,并完成视觉平台的搭建。其次,对相机标定环节进行研究。利用滤波及图像增强算法改善标定板图像质量;研究了单、双目相机的成像模型,并针对相机畸变建立非线性模型,重点对张氏标定法进行研究,基于MATLAB完成标定实验获得相机内外参数。再次,重点分析了特征提取及目标识别技术。利用灵活的Gamma变换对图像增强;研究了基于矢量的SURF算法和基于二进制技术的ORB算法,设计了特征点提取实验,并对两种算法的性能评估;基于模板匹配技术实现目标识别,离线建立...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
垃圾分类机器人
第1章绪论-3-实现对采摘机器人四个采摘臂的协调控制，但该系统平均采摘周期为5.5s/果，采摘效率较慢且大约25%的猕猴桃会在采摘过程中损毁，所以还不能满足应用需求，需要进一步改进系统。猕猴桃采摘机器人如图1-4所示。图1-3垃圾分类机器人图1-4猕猴桃采摘机器人加州大学的研究团队将机器视觉和强化学习技术融合到PR2机器人系统中，在没有预先控制的情况下，PR2能够自主执行拾取物品、拧瓶盖等动作，很好的将人工智能应用到机器人系统，使其具备一定的学习能力。PR2机器人如图1-5所示。2019年，波士顿动力公司发布了搭载雷达和立体相机的Atlas机器人视频，视频中Atlas可以完成一套高难度体操动作，甚至可以自主导航过独木桥。波士顿动力公司旗下的多款机器人均应用了视觉技术，如搭载3D视觉系统的Spot机器人、使用深度相机的HANDLE搬运机器人、具备深度学习能力的PICK机器人等，Atlas机器人如图1-6所示。图1-5PR2机器人图1-6波士顿动力公司的Atlas机器人在国内，一些高校和企业同样对机器视觉进行深入研究并取得许多优异的成果。2015年，吉林大学将机器视觉应用于汽车制动系统的检测[7]，如图1-7所示，基于优化的分割算法，对车身分割得到一些车身特征，通过追踪车身特征检测汽车运动轨迹及运动速度，并获得了0.2%的跟踪精度。
PR2机器人在国内，一些高校和企业同样对机器视
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SIFT的图像匹配实时性改进[J]. 董锦涛,陈水忠,徐恺,揭斐然. 电光与控制. 2020(03)
[2]基于组合激光结构光的多功能视觉传感器[J]. 郭吉昌,朱志明,孙博文. 焊接学报. 2019(10)
[3]融合描述子的ORB-LBP特征匹配算法[J]. 卫文乐,谭力宁,芦利斌,孙瑞凯. 电光与控制. 2020(06)
[4]根据迁移策略并行遗传算法的模板匹配研究[J]. 姚冬艳,刘广瑞,王钊,孟少飞. 机电工程技术. 2019(08)
[5]基于机器视觉的笔芯球珠表面缺陷检测系统研究[J]. 刘凯,王伟华,张勇,朱天明. 机械制造与自动化. 2019(04)
[6]基于卷积神经网络多特征融合的工件识别与检测[J]. 蓝宏宇,姚锡凡,雷毅. 组合机床与自动化加工技术. 2019(08)
[7]基于改进FAST检测的ORB特征匹配算法[J]. 袁小平,张毅,张侠,崔棋纹,闫泽宇. 科学技术与工程. 2019(21)
[8]数字图像处理技术在车牌识别系统中的应用[J]. 沈得. 电子制作. 2019(12)
[9]基于图像分辨率处理与卷积神经网络的工件识别分类系统[J]. 陈春谋. 系统仿真技术. 2019(02)
[10]基于交叉检验ORB和MCC的图像模板匹配算法[J]. 丁小艳,王婷. 电子测量与仪器学报. 2019(05)
博士论文
[1]基于双目立体视觉的汽车制动性能检测系统研究[D]. 岳洪伟.吉林大学 2015
硕士论文
[1]一种改进的局部不变特征匹配算法及其应用[D]. 姚海芳.西安电子科技大学 2019
[2]基于Harris-SIFT算法的双目视觉立体匹配研究[D]. 赵丽丽.东北石油大学 2018
[3]基于三目视觉的旋转乒乓球轨迹跟踪系统研究[D]. 崔梦丹.长安大学 2017
[4]基于双目视觉的机器人焊缝轨迹检测的研究[D]. 凤迎迎.浙江大学 2017
[5]智能视频监控中的运动目标检测和跟踪算法研究[D]. 周岩.东北大学 2014
[6]基于图割理论的图像与视频分割算法研究[D]. 王京京.电子科技大学 2013
[7]双目立体视觉物体识别与定位[D]. 高立宁.北京交通大学 2012
[8]印刷电路板的自动光学检测系统的设计与研究[D]. 陈臣.南京航空航天大学 2010
本文编号：3552520
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
垃圾分类机器人
第1章绪论-3-实现对采摘机器人四个采摘臂的协调控制，但该系统平均采摘周期为5.5s/果，采摘效率较慢且大约25%的猕猴桃会在采摘过程中损毁，所以还不能满足应用需求，需要进一步改进系统。猕猴桃采摘机器人如图1-4所示。图1-3垃圾分类机器人图1-4猕猴桃采摘机器人加州大学的研究团队将机器视觉和强化学习技术融合到PR2机器人系统中，在没有预先控制的情况下，PR2能够自主执行拾取物品、拧瓶盖等动作，很好的将人工智能应用到机器人系统，使其具备一定的学习能力。PR2机器人如图1-5所示。2019年，波士顿动力公司发布了搭载雷达和立体相机的Atlas机器人视频，视频中Atlas可以完成一套高难度体操动作，甚至可以自主导航过独木桥。波士顿动力公司旗下的多款机器人均应用了视觉技术，如搭载3D视觉系统的Spot机器人、使用深度相机的HANDLE搬运机器人、具备深度学习能力的PICK机器人等，Atlas机器人如图1-6所示。图1-5PR2机器人图1-6波士顿动力公司的Atlas机器人在国内，一些高校和企业同样对机器视觉进行深入研究并取得许多优异的成果。2015年，吉林大学将机器视觉应用于汽车制动系统的检测[7]，如图1-7所示，基于优化的分割算法，对车身分割得到一些车身特征，通过追踪车身特征检测汽车运动轨迹及运动速度，并获得了0.2%的跟踪精度。
PR2机器人在国内，一些高校和企业同样对机器视
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SIFT的图像匹配实时性改进[J]. 董锦涛,陈水忠,徐恺,揭斐然. 电光与控制. 2020(03)
[2]基于组合激光结构光的多功能视觉传感器[J]. 郭吉昌,朱志明,孙博文. 焊接学报. 2019(10)
[3]融合描述子的ORB-LBP特征匹配算法[J]. 卫文乐,谭力宁,芦利斌,孙瑞凯. 电光与控制. 2020(06)
[4]根据迁移策略并行遗传算法的模板匹配研究[J]. 姚冬艳,刘广瑞,王钊,孟少飞. 机电工程技术. 2019(08)
[5]基于机器视觉的笔芯球珠表面缺陷检测系统研究[J]. 刘凯,王伟华,张勇,朱天明. 机械制造与自动化. 2019(04)
[6]基于卷积神经网络多特征融合的工件识别与检测[J]. 蓝宏宇,姚锡凡,雷毅. 组合机床与自动化加工技术. 2019(08)
[7]基于改进FAST检测的ORB特征匹配算法[J]. 袁小平,张毅,张侠,崔棋纹,闫泽宇. 科学技术与工程. 2019(21)
[8]数字图像处理技术在车牌识别系统中的应用[J]. 沈得. 电子制作. 2019(12)
[9]基于图像分辨率处理与卷积神经网络的工件识别分类系统[J]. 陈春谋. 系统仿真技术. 2019(02)
[10]基于交叉检验ORB和MCC的图像模板匹配算法[J]. 丁小艳,王婷. 电子测量与仪器学报. 2019(05)
博士论文
[1]基于双目立体视觉的汽车制动性能检测系统研究[D]. 岳洪伟.吉林大学 2015
硕士论文
[1]一种改进的局部不变特征匹配算法及其应用[D]. 姚海芳.西安电子科技大学 2019
[2]基于Harris-SIFT算法的双目视觉立体匹配研究[D]. 赵丽丽.东北石油大学 2018
[3]基于三目视觉的旋转乒乓球轨迹跟踪系统研究[D]. 崔梦丹.长安大学 2017
[4]基于双目视觉的机器人焊缝轨迹检测的研究[D]. 凤迎迎.浙江大学 2017
[5]智能视频监控中的运动目标检测和跟踪算法研究[D]. 周岩.东北大学 2014
[6]基于图割理论的图像与视频分割算法研究[D]. 王京京.电子科技大学 2013
[7]双目立体视觉物体识别与定位[D]. 高立宁.北京交通大学 2012
[8]印刷电路板的自动光学检测系统的设计与研究[D]. 陈臣.南京航空航天大学 2010
本文编号：3552520
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