基于多目視覺的視差三維姿態(tài)定位系統(tǒng)開發(fā)
發(fā)布時(shí)間:2021-12-09 01:43
目前伴隨著科學(xué)水平和經(jīng)濟(jì)水平不斷的發(fā)展,視覺與工業(yè)機(jī)器人的搭配在汽車裝配、醫(yī)療、高空作業(yè)等領(lǐng)域的作用尤為突出,結(jié)合這樣的市場(chǎng)需求,使用工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)合多目立體視覺系統(tǒng),設(shè)計(jì)了一套基于深度學(xué)習(xí)的螺栓檢測(cè)智能裝配系統(tǒng)。其中本文主要進(jìn)行了以下的研究的內(nèi)容:根據(jù)使用項(xiàng)目的檢測(cè)精度和經(jīng)濟(jì)要求,選擇合適的相機(jī)、鏡頭、光源等硬件;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和安裝要求以及項(xiàng)目的行程運(yùn)動(dòng)范圍確定了機(jī)械手型號(hào)。對(duì)手眼標(biāo)定算法和多目視覺的標(biāo)定算法原理進(jìn)行說明和介紹,根據(jù)確定的機(jī)械手和相機(jī)等硬件型號(hào),進(jìn)行相機(jī)和機(jī)械手之間的標(biāo)定算法的實(shí)現(xiàn),并根據(jù)得到的標(biāo)定結(jié)果進(jìn)行分析和比較。對(duì)本文中使用到的金具進(jìn)行分析,根據(jù)金具表面的特征情況,確定使用打斑點(diǎn)光增加精具表面的特征信息,然后根據(jù)兩個(gè)相機(jī)標(biāo)定之后的內(nèi)外參的值,可以計(jì)算出兩個(gè)相機(jī)之間的視差,使用NCC類型的立體匹配算法得到一張包含了三維信息的視差圖。然后使用邊緣檢測(cè)算法擬合直線得到多個(gè)點(diǎn)的位置,根據(jù)多個(gè)特征點(diǎn)使用最小二乘法確定精具的平面,從而計(jì)算出精具平面的傾斜角度。然后使用深度學(xué)習(xí)的YOLO算法去定位精具的四個(gè)螺栓的位置,根據(jù)定位到的結(jié)果進(jìn)行匹配得到四個(gè)螺栓的三維信息。把得到的...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
標(biāo)定原理示意圖
圖 3-2 雙目視差原理示意圖Figure 3-2 Schematic diagram of the principle of binocular parallax時(shí)將右相機(jī)移到了世界坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn),則左相機(jī)和點(diǎn) P 在保持相對(duì)的情況下也會(huì)跟隨著移動(dòng),其中 Z 為 P 點(diǎn)到小孔處的距離。此時(shí)如果世界坐標(biāo)系的原點(diǎn),可以解得:()1212rlfxfxffBZ (3.8于我們認(rèn)為左邊相機(jī)為世界坐標(biāo)系重合,并且兩個(gè)相機(jī)的光軸是平行機(jī)以世界坐標(biāo)的坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)矩陣為 001010100REl,平移矩陣為 ;右相機(jī)跟左相機(jī)之間的 X 的方向上存在一個(gè) B 的距離,所以右邊相
第三章 雙目標(biāo)定和手眼標(biāo)定式,可以得到如下的矩陣方程組: bttccwbttccwbttccwbttccwbttccwbttccwHHHHHHHHHHHHHHHHHH222333111333111222(3.10)其中在式(3.10)中,bwiH 表示在不同位置時(shí)得到的機(jī)械手坐標(biāo)系到標(biāo)定板坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換結(jié)果,ctiH 表示在不同位置是得到的相機(jī)到工具坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換結(jié)果,cwiH表示相機(jī)坐標(biāo)系到標(biāo)定板坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換結(jié)果,btiH 表示機(jī)械手坐標(biāo)系到工具坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換結(jié)果。由式(3.10)可以知道需要移動(dòng)兩次以上的不同位置根據(jù)最小二乘法可以計(jì)算出(3.10)方程組,因?yàn)榇颂幹饕堑玫?AX AX關(guān)系式,這里不再對(duì)(3.10)的解方程組的過程做贅述。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及啟示[J]. 劉歡. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2019(13)
[2]工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè):現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈及發(fā)展模式分析[J]. 陳春春. 互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì). 2019(Z1)
[3]淺析我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 楊惠. 中國(guó)金屬通報(bào). 2018(12)
[4]最優(yōu)聚類個(gè)數(shù)和初始聚類中心點(diǎn)選取算法研究[J]. 張素潔,趙懷慈. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2017(06)
[5]基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃與圖像分割的立體匹配算法[J]. 佘科,謝紅. 應(yīng)用科技. 2011(05)
[6]一種基于自適應(yīng)窗口和圖切割的快速立體匹配算法[J]. 尹傳歷,向長(zhǎng)波,宋建中,喬雙. 光學(xué)精密工程. 2008(06)
[7]攝像機(jī)標(biāo)定方法綜述[J]. 李鵬,王軍寧. 山西電子技術(shù). 2007(04)
[8]基于控制點(diǎn)的分層雙向動(dòng)態(tài)規(guī)劃立體匹配算法[J]. 林國(guó)余,張為公. 信息與控制. 2006(03)
[9]立體視覺匹配技術(shù)[J]. 徐奕,周軍,周源華. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2003(15)
[10]基于視覺引導(dǎo)和超聲測(cè)距的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤和抓取[J]. 彭剛,黃心漢,王敏,熊春山. 高技術(shù)通訊. 2002(06)
博士論文
[1]孔—軸裝配機(jī)器人視覺制導(dǎo)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張建忠.東南大學(xué) 2006
[2]移動(dòng)機(jī)器人原型的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與環(huán)境建模研究[D]. 鄒小兵.中南大學(xué) 2005
碩士論文
[1]一種智能移動(dòng)機(jī)器人通用控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳晨晨.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號(hào):3529664
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
標(biāo)定原理示意圖
圖 3-2 雙目視差原理示意圖Figure 3-2 Schematic diagram of the principle of binocular parallax時(shí)將右相機(jī)移到了世界坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn),則左相機(jī)和點(diǎn) P 在保持相對(duì)的情況下也會(huì)跟隨著移動(dòng),其中 Z 為 P 點(diǎn)到小孔處的距離。此時(shí)如果世界坐標(biāo)系的原點(diǎn),可以解得:()1212rlfxfxffBZ (3.8于我們認(rèn)為左邊相機(jī)為世界坐標(biāo)系重合,并且兩個(gè)相機(jī)的光軸是平行機(jī)以世界坐標(biāo)的坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)矩陣為 001010100REl,平移矩陣為 ;右相機(jī)跟左相機(jī)之間的 X 的方向上存在一個(gè) B 的距離,所以右邊相
第三章 雙目標(biāo)定和手眼標(biāo)定式,可以得到如下的矩陣方程組: bttccwbttccwbttccwbttccwbttccwbttccwHHHHHHHHHHHHHHHHHH222333111333111222(3.10)其中在式(3.10)中,bwiH 表示在不同位置時(shí)得到的機(jī)械手坐標(biāo)系到標(biāo)定板坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換結(jié)果,ctiH 表示在不同位置是得到的相機(jī)到工具坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換結(jié)果,cwiH表示相機(jī)坐標(biāo)系到標(biāo)定板坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換結(jié)果,btiH 表示機(jī)械手坐標(biāo)系到工具坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換結(jié)果。由式(3.10)可以知道需要移動(dòng)兩次以上的不同位置根據(jù)最小二乘法可以計(jì)算出(3.10)方程組,因?yàn)榇颂幹饕堑玫?AX AX關(guān)系式,這里不再對(duì)(3.10)的解方程組的過程做贅述。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]我國(guó)工業(yè)機(jī)器人行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及啟示[J]. 劉歡. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2019(13)
[2]工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè):現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)鏈及發(fā)展模式分析[J]. 陳春春. 互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì). 2019(Z1)
[3]淺析我國(guó)工業(yè)機(jī)器人技術(shù)現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略[J]. 楊惠. 中國(guó)金屬通報(bào). 2018(12)
[4]最優(yōu)聚類個(gè)數(shù)和初始聚類中心點(diǎn)選取算法研究[J]. 張素潔,趙懷慈. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2017(06)
[5]基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃與圖像分割的立體匹配算法[J]. 佘科,謝紅. 應(yīng)用科技. 2011(05)
[6]一種基于自適應(yīng)窗口和圖切割的快速立體匹配算法[J]. 尹傳歷,向長(zhǎng)波,宋建中,喬雙. 光學(xué)精密工程. 2008(06)
[7]攝像機(jī)標(biāo)定方法綜述[J]. 李鵬,王軍寧. 山西電子技術(shù). 2007(04)
[8]基于控制點(diǎn)的分層雙向動(dòng)態(tài)規(guī)劃立體匹配算法[J]. 林國(guó)余,張為公. 信息與控制. 2006(03)
[9]立體視覺匹配技術(shù)[J]. 徐奕,周軍,周源華. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2003(15)
[10]基于視覺引導(dǎo)和超聲測(cè)距的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)跟蹤和抓取[J]. 彭剛,黃心漢,王敏,熊春山. 高技術(shù)通訊. 2002(06)
博士論文
[1]孔—軸裝配機(jī)器人視覺制導(dǎo)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張建忠.東南大學(xué) 2006
[2]移動(dòng)機(jī)器人原型的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與環(huán)境建模研究[D]. 鄒小兵.中南大學(xué) 2005
碩士論文
[1]一種智能移動(dòng)機(jī)器人通用控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳晨晨.南京航空航天大學(xué) 2012
本文編號(hào):3529664
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