机器视觉在机械设计制造及其自动化中的应用研究

作     者：于新平 苑明超 隋天斌 Yu Xinping;Yuan Mingchao;Sui Tianbin

作者机构：山东威高血液净化制品股份有限公司山东威海264200 

出 版 物：《仪器仪表用户》 (Instrumentation)

年 卷 期：2024年第31卷第4期

页      面：12-14页

学科分类：081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0811[工学-控制科学与工程] 

主　　题：机器视觉 抓取系统 相机标定 坐标变换 模板匹配 

摘      要：机器视觉技术通过摄像头和图像处理算法,能够模拟人眼的视觉功能,实现对目标物体的识别、定位和跟踪。本研究首先搭建了基于机器视觉的抓取系统,包含物料盒、来料盒和机械手下方的三个摄像头,各自负责不同的定位任务。联合标定摄像头和机械手,成功将图像从像素坐标系转换至机械手基坐标系,实现了对物料的高效抓取。其次,分析抓取系统定位技术,包括相机坐标变换、相机标定、机器人与相机的标定以及模板匹配定位。相机坐标变换考虑了摄影机的扭曲等因素,以获取更为精准的二维图像。相机标定采用了张氏标定法,通过计算H单应性矩阵和内外参矩阵,实现对相机参数的求解。机器人与相机的标定则采用了Eye-on-Hand方式,确立了相机与机械手之间的准确映射关系。最后,模板匹配定位依赖于图像特性的提取,综合考虑灰度信息和几何特性,实现了对目标区域的快速准确定位。