李　彬， 罗　彪

(北京航空航天大学 自动化科学与电气工程学院，北京 100191)



应用技术

机器视觉在物体位姿检测中的应用

李彬， 罗彪

(北京航空航天大学 自动化科学与电气工程学院，北京 100191)

摘要:研究了机器视觉技术在物体位姿检测中的应用。从两个方位架设工业相机采集目标图片，采用张正友基于2D平面靶标的相机标定方法对相机进行标定。使用目标图像减去背景图像和形态学运算的方法进行粗定位，初步检测目标区域。利用Hough变换检测目标直线边缘，依据极线约束原则、灰度相似性以及直线约束进行边缘直线及其端点的匹配。计算出各直线端点的空间三维坐标及其单位方向向量。在已知目标模板的条件下，目标的几何参数已知，利用简单的几何关系求取目标的位姿数据。

关键词：机器视觉； 摄像机标定； Hough变换； 角点检测和匹配； 几何模板

0引言

机器视觉是指利用计算机系统模仿人视觉系统的功能，实现计算机对目标物体的感知、定位等功能。随着机器视觉理论的发展，机器视觉在工业中的应用越来越广泛。比如：在工业零件的分类中，现在依然主要依靠人工手段对混杂的工业零件进行分类，这种分类方式不仅效率低下，错误率较高，且是对人力资源的一种浪费。若能够实现对零件的自动分类，将大大提高工业生产效率。

当对大量堆叠的同类工业零件进行分类时，必然存在工件相互遮挡的情况。考虑到目标区域内的工件都是同一样式，几何参数模板可以得到，则即使图像中某一工件被遮挡无法得到其完整图像信息，也有可能利用几何关系计算出它的位姿数据。……