董继红

摘 要：对机械臂标志器的准确识别是对机器人不同机械臂部位位置与姿态准确测量的前提。本文针对在利用机器视觉进行标志器识别的过程中，机械臂运动造成获取的图像存在较大仿射变换，从而降低识别准确率的问题，提出利用仿射不变几何形状特征来进行机械臂标志器识别。本文基于已有的几何形状特征，结合标志器实际的几何形状，通过归一化手段确定了六个仿射不变几何形状特征以及两个用于辅助识别以提高识别准确的特征判别因子，在此基础上，建立了标志器目标特征向量库，用于通过模式识别的手段对标志器进行识别。最后，搭建实验装置，在不同拍摄角度下，利用采集的图像对标志器进行识别，并与常规的利用HU不变矩的方法进行对比，结果表明，基于仿射不变几何特征对机械臂标志器进行识别的方法，能在保证实时性的情况下，有效降低因拍摄角度不同对识别准确率造成的影响，从而提高识别准确率。

关键词：机械臂标志器；仿射不变几何特征；特征向量；模式识别

随着航天技术的不断发展进步与人类对太空探索活动的不断深入，未来空间机器人将扮演越来越关键的角色。然而，空间机器人相对于地面固定基座的机器人运动学特性较复杂，增加了空间机器人控制难度。所以空间机器人控制过程的地面仿真验证变得非常重要。基于气浮的空间微重力模拟系统为空间机器人控制的地面仿真验证提供了一种方便有效的实验手段。……