游 洋

（湖南省岳阳市第一中学，岳阳 414000）

2018年10月11日，波士顿动力公司发布了人形机器人Atlas凌空三跳视频，视频中机器人Atlas在一个短程助跑后，先是越过了一个圆木障碍物，接着又凌空三跳，依次跳过三个从低到高的台阶，这一系列动作即使是真正人类来做难度系数也非常高。早在2017年11月，机器人Atlas就已经具有较高的运动功能，它先是稳稳地跳上一个盒子，接着转身完成了一个漂亮的后空翻动作，如图1所示。

图1 波士顿动力机器人Atlas表演后空翻

根据波士顿动力官方说法，机器人Atlas之所以进步如此之快，是因为在它身上使用了先进的机器视觉技术，从而使它在运动过程中，通过机器视觉技术识别周围环境中的标记物来确定自己所处的位置，计划下一步将要站定的位置，最终精准地落在预设位置并确保自己在复杂环境下运动也不会摔倒。

机器人Atlas设计初衷是执行各类搜救任务，它的飞速进步使得我们看到了机器人为人类服务的可能，也看到了视觉系统对机器人技术发展的重要意义。机器视觉系统的主要功能是代替人眼来进行测量与判断，如今机器视觉系统已被应用在很多领域，后续的发展将更加深远。

1 机器视觉系统的基本原理

人类的很多发明灵感都是来自于大自然，比如雷达的设计来源于蝙蝠、潜水艇设计灵感来自鱼、直升飞机设计灵感来自蜻蜓等。机器视觉系统模型也是源自现实生活，那就是人类的视觉系统。机器视觉系统从图像获取、处理到执行操作都是在模拟人类眼睛功能基础上设计而来，其中主要包括光源结构系统、光学成像系统、图像捕捉系统、图像采集与数字化、智能图像处理与决策和控制执行模块等，具体工作过程如图2所示。……