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嵌入式视觉技术在工业机器人定位系统中的应用研究.docx

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嵌入式视觉技术在工业机器人定位系统中的应用研究

目录

内容概览................................................4

1.1研究背景与意义.........................................4

1.1.1工业自动化发展趋势...................................7

1.1.2机器人精密作业需求分析...............................7

1.2国内外研究现状.........................................9

1.2.1视觉引导机器人技术进展..............................10

1.2.2嵌入式视觉系统研究动态..............................11

1.3研究目标与内容........................................13

1.3.1主要研究目的界定....................................14

1.3.2具体研究工作概述....................................18

1.4技术路线与论文结构....................................18

嵌入式视觉系统理论基础.................................20

2.1计算机视觉核心概念....................................22

2.1.1图像采集与预处理....................................24

2.1.2特征提取与匹配......................................25

2.2工业机器人运动学基础..................................26

2.2.1机器人坐标系统建立..................................30

2.2.2逆运动学问题分析....................................31

2.3嵌入式视觉系统架构....................................33

2.3.1硬件组成与选型......................................34

2.3.2软件框架与算法......................................35

基于嵌入式视觉的机器人定位算法设计.....................36

3.1定位任务需求分析......................................38

3.1.1目标位姿获取要求....................................42

3.1.2实时性与精度权衡....................................43

3.2视觉特征提取方法......................................45

3.2.1基于边缘或角点的特征................................46

3.2.2基于区域的描述子设计................................48

3.3目标位姿估计模型......................................49

3.3.1相似性变换模型构建..................................51

3.3.2基于单目/多目视觉的解算.............................53

3.4滤波与优化技术........................................55

3.4.1数据关联与状态估计..................................56

3.4.2融合其他传感器信息..................................57

嵌入式视觉定位系统实现与测试...........................59

4.1硬件平台搭建..........................................59

4.1.1核心处理器选型与配置................................61

4.1.2图像传感器与外围设备集成............................63

4.2软件系统

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