（天津科技大学，天津市河西区，300202） 文婉欣 张鑫 白 净

关键字 机器视觉；图像处理；标定

1 一种基于单目视觉的智能机械臂系统的工作原理

如果要让机器人完成抓取，需要通过视觉知道所抓物体的具体位置，本文中我们用相机来模拟机器人的视觉。在本系统中，相机固定安装，通过相机获取物体的图像，对物体的图像采集成功后，再对图像进行灰度图阈值处理、高通滤波、边缘提取等预处理；进行单目视觉定位，通过获得物体相对于相机的位置以及相机相对于机械臂的位置，以得到物体相对于机械臂的位姿，最终获得物体在图像中的位姿。为了保证位姿测量的准确性，就需要标定系统的内外参数，即进行相机标定和手眼标定：使其完成在世界坐标系、相机坐标系、图像坐标系、像素坐标系下的依次转换。之后再传送位姿，将工件在机械臂坐标系中的位姿传送至机械臂，利用c＋＋编程引导机械臂完成工件抓取。

图1 整体流程图

2 相机标定

首先，标定相机的内外参数，内参数主要是相机的基础矩阵camera matrix=和畸变向量Distortion coefficients=(k1k2p1p2k3)。外参数主要是相机的旋转矩阵

相机标定坐标系主要是通过计算机视觉技术来进行数据和参数的采集，然后再利用计算机技术将参数进行三维建模，从而使整个空间的三维坐标得到复原。首先需要相机从不同方位（至少两个）来观测标定板，加载好图像后设定参考位姿，创建一个投射图来描述图像平面与坐标轴系统中平面Z为零之间的映射。……