機(jī)器人視覺是使機(jī)器人具有視覺感知功能的系統(tǒng),機(jī)器人視覺可以通過視覺傳感器獲取環(huán)境的一維、二維和三維圖像,并通過視覺處理器進(jìn)行分析和解釋,進(jìn)而轉(zhuǎn)換為符號(hào),讓機(jī)器人能夠辨識(shí)物體,并確認(rèn)物體位置及各種狀態(tài)。
視覺傳感器的基本原理
通過對(duì)攝像機(jī)拍攝到的圖像進(jìn)行圖像處理,來計(jì)算對(duì)象物的特征量(面積、重心、長(zhǎng)度、位置等),并輸出數(shù)據(jù)和判斷結(jié)果的傳感器。在捕獲圖像之后,視覺傳感器將其與內(nèi)存中存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較,分析,例如,若視覺傳感器被設(shè)定為辨別正確地插有八顆螺栓的機(jī)器部件,則傳感器知道應(yīng)該拒收只有七顆螺栓的部件,或者螺栓未對(duì)準(zhǔn)的部件,此外,無論該機(jī)器部件位于視場(chǎng)中的哪個(gè)位置,無論該部件是否在360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn),視覺傳感器都能做出判斷。
視覺傳感器技術(shù)的分類
1. 3D視覺傳感技術(shù)
3D圖像信息的獲取都是基于某種圖像傳感器獲取、量化圖像信息,這些圖像傳感器有直接獲取可見光的圖像,也有間接通過監(jiān)測(cè)輻射、紅外線、X射線或者超聲波來獲取圖像信息。不同的傳感器技術(shù)有不同的分辨率、精度和噪聲,因此從圖像傳感器獲取的信息中提取有用信息進(jìn)行分析成為廣大科技工作者的研究課題。
3D視覺傳感器具有廣泛的用途,比如多媒體手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝影、數(shù)碼相機(jī)、機(jī)器人視覺導(dǎo)航、汽車安全系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)像素分析、人機(jī)界面、虛擬現(xiàn)實(shí)等,這些不同的也應(yīng)用均是基于3D視覺圖像傳感器技術(shù)。
2. 智能視覺傳感技術(shù)
智能視覺傳感器技術(shù)是指一種高度集成化、智能化的嵌入式視覺傳感技術(shù),它取代了PC平臺(tái)的視覺系統(tǒng),智能視覺傳感技術(shù)將視覺傳感器、數(shù)字處理器、通信模塊及其他外圍設(shè)備集塵在一起,成為一個(gè)能獨(dú)立完成圖像采集、分析處理、信息傳輸一體化的智能視覺傳感器。
智能視覺傳感技術(shù)下的智能視覺傳感器也稱智能相機(jī),是近年來機(jī)器視覺領(lǐng)域發(fā)展最快的一項(xiàng)新技術(shù)。智能相機(jī)是一個(gè)兼具圖像采集、圖像處理和信息傳遞功能的小型機(jī)器視覺系統(tǒng),是一種嵌入式計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)。它將圖像傳感器、數(shù)字處理器、通訊模塊和其他外設(shè)集成到了一個(gè)單一的相機(jī)內(nèi),由于這種一體化設(shè)計(jì),可降低系統(tǒng)的復(fù)雜度,并提高可靠性,同時(shí)系統(tǒng)尺寸大大縮小,拓寬了視覺技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。