基于视觉识别技术的机械臂精准定位系统研究.docx

基于视觉识别技术的机械臂精准定位系统研究

目录

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3研究内容及目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.4研究方法及技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

视觉识别技术基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.1视觉识别技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.1.1视觉识别发展历程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.1.2视觉识别主要技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2图像预处理技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.2.1图像去噪．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.2.2图像增强．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.3特征提取与描述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.3.1传统特征提取方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.3.2基于深度学习的特征提取．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.4目标检测与识别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.4.1传统目标检测方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.4.2基于深度学习的目标检测．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

机械臂运动控制基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.1机械臂结构类型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

3.2机械臂运动学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.2.1正运动学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.2.2逆运动学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.3机械臂轨迹规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.3.1直线轨迹规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.3.2曲线轨迹规划．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.4机械臂控制系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

基于视觉识别的机械臂定位方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

4.1定位系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

4.2基于单目视觉的定位方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

4.2.1基于标定板的定位．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.2.2基于自然特征的定位．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

4.3基于多目视觉的定位方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

4.4基于深度学习的定位方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

4.4.1基于深度学习的目标检测与定位．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

4.4.2基于深度学习的语义分割与定位．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

实验设计与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

5.1实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．