基于双目视觉的机器人定位技术研究

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  1.在双目标定部分,研究了摄像机标定原理及标定方法,基于张正友标定法求解摄像机参数。采集标定板图像,通过分割标定板区域、提取标志点的亚像素坐标等操作,最终实现双目系统的标定,得到左右两摄像机的内外参数和校正映射图。
  2.针对手眼系统标定,研究并推导了Eye_in_Hand标定模型,利用示教器操纵机器人工具末端采集标定板图像,生成机器人位姿文件,执行手眼标定,获得左摄像机与工具末端的位姿转换矩阵,其过程耗时0.937秒,简单高效。
  3.对立体校正后采集的双目图像,研究了空域滤波和频域滤波算法,基于FFT的高斯滤波算法实现图像增强。通过区域的面积特征选择感兴趣区域,并采用形心算法和Hessian矩阵属性完成特征点的提取。
  4.采用极线约束准则与归一化互相关NCC(Normalized Cross-Correlation)相结合的灰度相关区域匹配算法完成特征点的立体匹配;基于三维定位原理对特征点进行深度信息恢复,获取以左摄像机为参考坐标系下的三维坐标。
  5.根据手眼标定得到的位姿变换矩阵,将参考摄像机坐标系下的位姿转换至机器人系统的基坐标系下的位姿,通过Socket通讯实现位姿数据传输。最后,在RobotStudio系统创建了柱体零件自动搬运的虚拟工作站,编写RAPID语言完成机器人的定位仿真测试。
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