机器人视觉三维成像技术综述 被引量：30

1

作者 卢荣胜 史艳琼 胡海兵 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第4期1-19,共19页

本文针对智能制造领域机器人视觉感知中的三维视觉成像技术进行综述,系统地总结了一些有代表性的机器人视觉成像方法的特点和实际应用中的局限性,内容涉及飞行时间三维成像、点线扫描三维成像、色散共焦成像、结构光投影三维成像、光学... 本文针对智能制造领域机器人视觉感知中的三维视觉成像技术进行综述,系统地总结了一些有代表性的机器人视觉成像方法的特点和实际应用中的局限性,内容涉及飞行时间三维成像、点线扫描三维成像、色散共焦成像、结构光投影三维成像、光学偏折成像、单目与多目立体视觉三维成像和光场成像等。绘制了各种视觉成像的图谱,并探讨了机器人手眼系统最佳三维成像方法。 展开更多

关键词 机器视觉 三维成像 手眼系统 结构光投影 立体视觉

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简便高精度的机器人手眼视觉标定方法 被引量：8

2

作者 戚芳 席锋 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第1期27-29,共3页

对摄像机成像模型进行了分析,论述了机器人手眼系统标定原理。在此基础上,不改变机器人的外臂与基坐标系的旋转关系,设计了一种机器人手眼视觉的标定方法,与传统的方法比较,它不需要预先标定摄像机的内外参数。实验证明:该方法具有算法... 对摄像机成像模型进行了分析,论述了机器人手眼系统标定原理。在此基础上,不改变机器人的外臂与基坐标系的旋转关系,设计了一种机器人手眼视觉的标定方法,与传统的方法比较,它不需要预先标定摄像机的内外参数。实验证明:该方法具有算法方便快捷、实验过程简单易行,且精度高等优点,可用于机器人进行运动目标定位与跟踪。 展开更多

关键词 机器人 手眼系统 标定 定位

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基于主动视觉的手眼系统自标定方法 被引量：4

3

作者 邱晓荣 刘全胜 赵吉 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第7期1-6,共6页

为实现非固定视点系统的标定,提出一种基于主动视觉的手眼系统自标定方法。该方法基于扩展焦点的思想,无需使用标定参照物,通过4次线性无关的平移运动、1次实旋转运动和1次虚旋转运动,即可依次实现对摄像机内参矩阵、手眼关系以及特征... 为实现非固定视点系统的标定,提出一种基于主动视觉的手眼系统自标定方法。该方法基于扩展焦点的思想,无需使用标定参照物,通过4次线性无关的平移运动、1次实旋转运动和1次虚旋转运动,即可依次实现对摄像机内参矩阵、手眼关系以及特征点目标深度的线性求解。实验结果表明:该方法可行有效,特征点选取简单,在机器人姿态不变的前提下,平面特征点和三维特征点的数据测量误差均可控制在0.40 mm以内,能够满足工业领域的精度要求,对工业生产中手眼系统的应用具有参考意义。 展开更多

关键词 非固定视点系统 手眼系统 自标定 主动视觉 扩展焦点

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结构光视觉引导的焊接机器人系统自标定技术 被引量：5

4

作者 郭新年 白瑞林 +1 位作者 王秀平 刘子腾 《计算机工程与应用》 CSCD 2014年第19期262-266,270,共6页

为实现结构光视觉引导的焊接机器人系统的标定,解决现有标定方法复杂,标定靶标制作要求高等缺点,提出一种基于主动视觉的自标定方法。该标定方法对场景中3个特征点取像,通过精确控制焊接机器人进行5次平移运动,标定摄像机内参数和手眼... 为实现结构光视觉引导的焊接机器人系统的标定,解决现有标定方法复杂,标定靶标制作要求高等缺点,提出一种基于主动视觉的自标定方法。该标定方法对场景中3个特征点取像,通过精确控制焊接机器人进行5次平移运动,标定摄像机内参数和手眼矩阵旋转部分;通过进行2次带旋转运动,结合激光条在特征点平面的参数方程,标定手眼矩阵平移部分和结构光平面在摄像机坐标系下的平面方程;并针对不同焊枪长度进行修正。在以Denso机器人为主体构建的结构光视觉引导的焊接机器人系统上的测试结果稳定,定位精度可达到±0.93 mm。该标定方法简单,特征选取容易,对焊接机器人系统在实际工业现场的使用有重要意义。 展开更多

关键词 焊接机器人 激光视觉传感器 手眼系统 结构光 主动视觉 光平面标定

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基于主动视觉的结构光手眼系统自标定方法 被引量：4

5

作者 吉峰 郭新年 +2 位作者 曹沁婕 白瑞林 于圣龙 《自动化仪表》 CAS 2015年第2期8-11,15,共5页

为实现结构光手眼系统的标定,提出一种基于主动视觉的结构光手眼系统自标定方法。该标定方法精确控制机器人进行2组平移运动和1组带旋转运动:2组平移运动标定出摄像机内参数、手眼矩阵的旋转部分和光平面的法向量;1组带旋转运动标定出... 为实现结构光手眼系统的标定,提出一种基于主动视觉的结构光手眼系统自标定方法。该标定方法精确控制机器人进行2组平移运动和1组带旋转运动:2组平移运动标定出摄像机内参数、手眼矩阵的旋转部分和光平面的法向量;1组带旋转运动标定出手眼矩阵的平移部分和光平面的深度信息。试验结果表明,该标定方法简单,无需使用特定靶标,特征选取容易,测试结果稳定,定位精度可达到±1.02 mm,对结构光手眼系统在实际工业现场的使用有重要意义。 展开更多

关键词 激光视觉传感器 结构光 手眼系统 主动视觉 自标定

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基于新双目模型的变结构视觉伺服控制方法 被引量：3

6

作者 邹立颖 李惠光 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期117-120,共4页

从控制的角度出发,将变结构控制理论应用到手眼机器人双目视觉伺服控制中,针对新双目视觉模型来设计视觉伺服控制器,基于图像误差实现了定位控制,而后用李亚普诺夫理论对其进行了稳定性分析,结果证明系统全局渐近稳定。仿真结果验证了... 从控制的角度出发,将变结构控制理论应用到手眼机器人双目视觉伺服控制中,针对新双目视觉模型来设计视觉伺服控制器,基于图像误差实现了定位控制,而后用李亚普诺夫理论对其进行了稳定性分析,结果证明系统全局渐近稳定。仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 视觉伺服 变结构控制 双目视觉 手眼系统

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基于单摄像机手眼系统的距离测量标定方法 被引量：1

7

作者 兰玉杰 刘丹军 +1 位作者 蔡鹤皋 邱维国 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期96-99,共4页

距离信息的获取在机器人技术中是非常重要的。提出了一种适于机器人手眼系统进行双目测距的简单的测量标定方法。这种方法通过控制深度方向上的一次移动，即可得到某些参数的标定解，从而克服了一些标定系统技术上的难点．通过实验验证... 距离信息的获取在机器人技术中是非常重要的。提出了一种适于机器人手眼系统进行双目测距的简单的测量标定方法。这种方法通过控制深度方向上的一次移动，即可得到某些参数的标定解，从而克服了一些标定系统技术上的难点．通过实验验证，本方法可以达到小于１２％的测量精度．可以用于机器人的视觉粗定位和三维避平障等实际应用． 展开更多

关键词 距离测量 标定方法 手眼系统 视觉系统 机器人

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无标定视觉伺服系统在灵巧手抓取目标时的应用 被引量：1

8

作者 欧阳格 王家序 +1 位作者 徐超 邹凯 《机械工程与自动化》 2012年第6期137-138,共2页

基于无标定机器人系统和视觉伺服建立一种新的目标追踪模式,该追踪模式是使用跟踪器追踪物体轮廓边界,通过与输入模型对比进行分析,不再需要计算图像雅可比逆矩阵,从而避免了图像雅可比矩的奇异性问题,最后实现控制机械臂和灵巧手对目... 基于无标定机器人系统和视觉伺服建立一种新的目标追踪模式,该追踪模式是使用跟踪器追踪物体轮廓边界,通过与输入模型对比进行分析,不再需要计算图像雅可比逆矩阵,从而避免了图像雅可比矩的奇异性问题,最后实现控制机械臂和灵巧手对目标的抓取,并且通过实验证明此种方法的可行性。 展开更多

关键词 多特征目标 无标定 视觉伺服 灵巧手

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带激光笔的机器人主动视觉手眼标定 被引量：1

9

作者 黄朝兴 陈丹 唐旭晟 《微型机与应用》 2015年第17期70-74,共5页

以固高GRB-400机器人和摄像机组成手眼系统,在手眼关系旋转矩阵的标定方面,分析了基于主动视觉的标定方法。为实现手眼关系平移向量的标定,提出以固定于机械臂末端的激光笔来获取工件平台上特征点的基坐标,并结合已标定的旋转矩阵来标... 以固高GRB-400机器人和摄像机组成手眼系统,在手眼关系旋转矩阵的标定方面,分析了基于主动视觉的标定方法。为实现手眼关系平移向量的标定,提出以固定于机械臂末端的激光笔来获取工件平台上特征点的基坐标,并结合已标定的旋转矩阵来标定平移向量。最后,从图像求取多个特征点之间的距离并与实际值进行误差比较,平面特征点间的长度测量误差在±0.8 mm之间,表明手眼标定精度较高,可满足机器人进行工件定位与自动抓取的要求。 展开更多

关键词 机器人 手眼系统 主动视觉 激光笔 标定

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一种变结构控制的双目视觉伺服控制方法

10

作者 邹立颖 李惠光 《微计算机信息》 2009年第20期182-184,共3页

本文主要从控制角度出发,针对手眼机器人双目视觉伺服控制问题,利用变结构控制理论设计了视觉伺服控制器,同时用自适应估计的方法对深度进行估计,基于图像误差实现了定位控制。而后用李亚普诺夫理论对其进行了稳定性分析,结果证明了系... 本文主要从控制角度出发,针对手眼机器人双目视觉伺服控制问题,利用变结构控制理论设计了视觉伺服控制器,同时用自适应估计的方法对深度进行估计,基于图像误差实现了定位控制。而后用李亚普诺夫理论对其进行了稳定性分析,结果证明了系统全局渐近稳定。最后仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 视觉伺服 变结构控制 双目视觉 手眼系统

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一种新的双目立体视觉伺服控制模型及实验研究 被引量：1

11

作者 李惠光 康振波 +2 位作者 冷春辉 金梅 邹立颖 《燕山大学学报》 CAS 2011年第3期215-222,共8页

针对目前手眼视觉伺服系统模型中普遍存在深度信息估计的问题,提出了一种用于双目视觉伺服控制的模型,该模型避免了深度值的测量与估计,提高了系统的控制性能,从而解决了未知物点的深度信息估计的问题。本文应用此模型,单独考虑机器人... 针对目前手眼视觉伺服系统模型中普遍存在深度信息估计的问题,提出了一种用于双目视觉伺服控制的模型,该模型避免了深度值的测量与估计,提高了系统的控制性能,从而解决了未知物点的深度信息估计的问题。本文应用此模型,单独考虑机器人的运动学特性,设计了机器人末端执行器进行定位控制的控制器,仿真结果验证了该模型与控制算法的有效性;进一步提出了模型使用的改进算法,使该模型更具有宽泛的实用性;并且,进行了基于MOTOMAN UP6型机器人的双目视觉伺服控制实验,实验结果验证了该模型在实际控制工程中的有效性、可行性。 展开更多

关键词 手眼系统 深度信息 双目视觉伺服 机器人运动学

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基于关键点数量及分布的多视角位姿观测融合方法研究

12

作者 孙铮 姜涛 《长春理工大学学报（自然科学版）》 2022年第6期84-92,共9页

针对工业应用中遮挡场景下物体位姿难识别的现象,论述利用机械臂手眼系统在多种遮挡场景下实现多视角位姿估计的可行性,提出一种基于关键点数量及分布的融合多视角位姿评估结果的位姿检测方法。利用机械臂手眼系统可移动特性,根据单次... 针对工业应用中遮挡场景下物体位姿难识别的现象,论述利用机械臂手眼系统在多种遮挡场景下实现多视角位姿估计的可行性,提出一种基于关键点数量及分布的融合多视角位姿评估结果的位姿检测方法。利用机械臂手眼系统可移动特性,根据单次识别所得关键点数量分布分割拟合网格区域,选择二次位姿观测位点组,控制手眼系统从多个视角提取RGB图像,通过位姿融合策略得到优化位姿评估结果。实验表明,提出的方法大幅提升了遮挡场景下位姿检测的准确性。 展开更多

关键词 多视角 手眼系统 关键点数量及分布 位姿融合

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双目手眼6-DOF机械手视觉伺服建模

13

作者 原大明 李国友 《价值工程》 2013年第11期177-178,共2页

针对双目手眼6-DOF机械手系统,研究摄像机图像获取与机械手空间运动的工作原理,分别建立立体视觉模型和机械手模型,为进行控制算法研究和控制器设计做准备。

关键词 双目视觉 手眼系统 六自由度 图像雅可比矩阵

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基于手眼视觉的工业机器人自动分拣系统研究 被引量：10

14

作者 王金涛 《工业技术创新》 2014年第2期216-220,共5页

面向智能分拣应用需求,开发了一套基于手眼视觉的分拣系统。系统首先通过相机采集生产线上工件的图像,然后用模板匹配的方法对工件进行识别和定位,最后引导机器人末端完成工件的抓取。实验表明,本文开发的系统具有标定灵活、定位精度高... 面向智能分拣应用需求,开发了一套基于手眼视觉的分拣系统。系统首先通过相机采集生产线上工件的图像,然后用模板匹配的方法对工件进行识别和定位,最后引导机器人末端完成工件的抓取。实验表明,本文开发的系统具有标定灵活、定位精度高,对杂乱背景下的复杂工件分拣能力强等特点。 展开更多

关键词 工业机器人 手眼视觉 分拣 标定 模板匹配

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工业机器人手眼视觉伺服控制系统设计 被引量：10

15

作者 王红旗 吴海波 +1 位作者 董浩 茹淑慧 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第4期111-113,共3页

针对手眼视觉伺服系统中,传统图像雅克比矩阵存在参数难确定、目标运动不确定等问题,提出在线估计复合图像雅克比矩阵的视觉伺服方法。通过Kalman滤波器在线估计复合图像雅克比(Jacobian)矩阵,基于Lyapunov原理设计了视觉伺服控制器,实... 针对手眼视觉伺服系统中,传统图像雅克比矩阵存在参数难确定、目标运动不确定等问题,提出在线估计复合图像雅克比矩阵的视觉伺服方法。通过Kalman滤波器在线估计复合图像雅克比(Jacobian)矩阵,基于Lyapunov原理设计了视觉伺服控制器,实现了图像特征误差渐进收敛和运动目标的稳定跟踪。平面二连杆机器人仿真分析验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 手眼视觉伺服系统 复合图像雅克比矩阵 KALMAN滤波器 Lyapunov原理

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手眼视觉系统变换关系的研究 被引量：3

16

作者 刘丹军 兰玉杰 蔡鹤皋 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期105-108,共4页

手眼视觉系统是一类重要机器人视觉系统，在实现视觉实时跟踪控制过程中具有重要的作用．对手眼视觉系统的几何变换关系和微分变换关系进行了分析．基于这些变换关系，实现了手眼视觉系统跟踪平面物体匀速运动和转动的实验．

关键词 手眼视觉系统 投影变换 机器人 视觉 视觉系统

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机器人手眼镜的光学设计

17

作者 刘琳 《光学仪器》 2005年第3期37-40,共4页

手眼视觉系统是一类重要的机器人视觉系统,具体介绍了一个用于机器人手眼视觉系统中的手眼镜的光学设计。该镜头设计采用了反远距的结构型式,满足了大视场、短焦距、长工作距的设计要求。在选用光学材料时又避免使用在一般大视场、短焦... 手眼视觉系统是一类重要的机器人视觉系统,具体介绍了一个用于机器人手眼视觉系统中的手眼镜的光学设计。该镜头设计采用了反远距的结构型式,满足了大视场、短焦距、长工作距的设计要求。在选用光学材料时又避免使用在一般大视场、短焦距、长工作距系统中常用的镧系玻璃,选用了常用的两种普通光学玻璃。 展开更多

关键词 手眼视觉系统 CCD摄像机 广角镜 光学设计

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一种新的机器人手眼关系标定方法 被引量：34

18

作者 杨广林 孔令富 王洁 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期400-405,共6页

通过控制装有摄像机的机械手的运动,给出了一种新的机器人手眼系统标定方法.与以往算法的不同之处在于,在计算手眼关系的平移向量时,对摄像机坐标系进行虚设旋转变换使旋转转化为平移问题.该方法需要机械手平台做两次平移运动和一次旋... 通过控制装有摄像机的机械手的运动,给出了一种新的机器人手眼系统标定方法.与以往算法的不同之处在于,在计算手眼关系的平移向量时,对摄像机坐标系进行虚设旋转变换使旋转转化为平移问题.该方法需要机械手平台做两次平移运动和一次旋转运动,只需要场景中两个特征点,所以具有方便性和实用性.同时,也给出了基于主动视觉的空间点深度值计算方法. 展开更多

关键词 手眼系统 平移运动 标定 深度值

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旋翼飞行机械臂系统的混合视觉伺服控制 被引量：11

19

作者 孙敬陶 王耀南 +2 位作者 谭建豪 钟杭 李瑞涵 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期505-515,共11页

旋翼飞行机械臂是一种具有强耦合特性的机器人系统,借助视觉进行自主作业还存在诸多问题,如实时深度估计、目标极易丢失以及目标笛卡尔空间模型重建等.本文针对传统的基于图像与基于位置的视觉伺服的缺陷以及系统自身欠驱动等问题,建立... 旋翼飞行机械臂是一种具有强耦合特性的机器人系统,借助视觉进行自主作业还存在诸多问题,如实时深度估计、目标极易丢失以及目标笛卡尔空间模型重建等.本文针对传统的基于图像与基于位置的视觉伺服的缺陷以及系统自身欠驱动等问题,建立了运动学模型和提出了基于力平衡原理的动力学联合建模,并通过欧几里得单应性矩阵分解设计出旋翼飞行机械臂系统的混合视觉伺服控制方法,在图像空间控制平移、笛卡尔空间控制旋转,减弱了平移与旋转之间的相互影响实现解耦效果,改善了系统对非结构因素的抗扰性能和全局稳定性.通过仿真和实验检验了系统鲁棒性和算法优越性. 展开更多

关键词 旋翼飞行机械臂系统 动力学联合建模 欧几里得重建 视觉伺服 手眼系统

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神经网络算法在机器人眼手系统中的应用 被引量：3

20

作者 胡德文 王正志 周宗谭 《机器人》 EI CSCD 北大核心 1991年第S1期22-26,共5页

本文研究了神经网络方法在三自由度机械手位置控制中的应用。首先,简单介绍了机器人眼手系统。接着,采用Kuperstein和Robinstein算法来实现该系统的逆运动学方程。基于神经网络具有很强的信息综合能力的特点,提出了立体视觉的三视图的... 本文研究了神经网络方法在三自由度机械手位置控制中的应用。首先,简单介绍了机器人眼手系统。接着,采用Kuperstein和Robinstein算法来实现该系统的逆运动学方程。基于神经网络具有很强的信息综合能力的特点,提出了立体视觉的三视图的新思想。本文还采用多层回传网络进行训练,并与单层网络进行了比较。仿真结果验证了本文方法的正确性。 展开更多

关键词 神经网络 机器人 眼手系统 逆运动学

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