马树军， 金铁铮， 王英蕾， 白昕晖

(东北大学 机械工程与自动化学院， 辽宁 沈阳 110819)

视觉伺服利用视觉传感器间接检测目标物体和机械臂的实际位姿或相对位姿，并以此实现机械臂对目标物体的跟踪或定位控制.传统的视觉伺服系统作业前需要精密的标定以获得机械臂系统和视觉系统参数，如相机标定、手眼标定、机器人标定等.标定过程精密繁琐，在一些特殊情况下几乎不可能完成.相比之下，无标定视觉伺服无需预先进行系统标定，通过对控制律的研究来控制机械臂运动，在控制成本、控制时间、便捷性和性能等方面表现更优良.在自动化、智能化的发展趋势下，无标定视觉伺服无疑拥有更大的发展潜力[1-3].

视觉跟踪控制涉及领域众多，包括机器人学、图像处理、控制理论、计算机技术等多个领域，一直以来受到各领域学者及工业界的广泛关注.按照跟踪目标是否运动，视觉跟踪可以分为静态目标跟踪和动态目标跟踪两类.其中，静态目标跟踪可以视为速度为零的动态目标跟踪.

本文从提高动态目标跟踪的时间效率出发，考虑图像特征提取频率和提取时间对跟踪效率的影响，提出了一种新的跟踪策略.

1 传统跟踪策略与新跟踪策略

雅克比矩阵描述图像特征变化速度与关节角变化速度之间的关系.计算雅克比矩阵的算法有很多，如动态Broyden算法、RLS算法、BP算法、卡尔曼滤波法等[4-6].由于传统跟踪策略和新跟踪策略均可以应用……