機器人視覺技術(shù)五大設(shè)計難題分析

機器人視覺使機器人具有視覺感知功能的系統(tǒng)，是機器人系統(tǒng)組成的重要部分之一。目前，廣泛應(yīng)用于電子、汽車、機械等工業(yè)部門和醫(yī)學(xué)、軍事領(lǐng)域。對于機器人視覺技術(shù)的設(shè)計，存在以下幾個難點：

一、打光的穩(wěn)定性

工業(yè)視覺應(yīng)用一般分成四大類：定位、測量、檢測和識別，其中測量對光照的穩(wěn)定性要求最高，因為光照只要發(fā)生10-20%的變化，測量結(jié)果將可能偏差出1-2個像素，這不是軟件的問題，這是光照變化，導(dǎo)致了圖像上邊緣位置發(fā)生了變化，即使再厲害的軟件也解決不了問題，必須從系統(tǒng)設(shè)計的角度，排除環(huán)境光的干擾，同時要保證主動照明光源的發(fā)光穩(wěn)定性。當(dāng)然通過硬件相機分辨率的提升也是提高精度，抗環(huán)境干擾的一種辦法了。比如之前的相機對應(yīng)物空間尺寸是1個像素10um，而通過提升分辨率后變成1個像素5um，精度近似可以認(rèn)為提升1倍，對環(huán)境的干擾自然增強了。

二、工件位置的不一致性

一般做測量的項目，無論是離線檢測，還是在線檢測，只要是全自動化的檢測設(shè)備，首先做的第一步工作都是要能找到待測目標(biāo)物。每次待測目標(biāo)物出現(xiàn)在拍攝視場中時，要能精確知道待測目標(biāo)物在哪里，即使你使用一些機械夾具等，也不能特別高精度保證待測目標(biāo)物每次都出現(xiàn)在同一位置的，這就需要用到定位功能，如果定位不準(zhǔn)確，可能測量工具出現(xiàn)的位置就不準(zhǔn)確，測量結(jié)果有時會有較大偏差。

三、標(biāo)定

一般在高精度測量時需要做以下幾個標(biāo)定：第一，光學(xué)畸變標(biāo)定（如果您不是用的軟件鏡頭，一般都必須標(biāo)定）；第二，投影畸變的標(biāo)定，也就是因為您安裝位置誤差代表的圖像畸變校正，三物像空間的標(biāo)定，也就是具體算出每個像素對應(yīng)物空間的尺寸。

不過目前的標(biāo)定算法都是基于平面的標(biāo)定，如果待測量的物理不是平面的，標(biāo)定就會需要作一些特種算法來處理，通常的標(biāo)定算法是解決不了的。

此外有些標(biāo)定，因為不方面使用標(biāo)定板，也必須設(shè)計特殊的標(biāo)定方法，因此標(biāo)定不一定能通過軟件中已有的標(biāo)定算法全部解決。

四、物體的運動速度

如果被測量的物體不是靜止的，而是在運動狀態(tài)，那么一定要考慮運動模糊對圖像精度（模糊像素=物體運動速度*相機曝光時間），這也不是軟件能夠解決的。

五、軟件的測量精度

在測量應(yīng)用中軟件的精度只能按照1/2—1/4個像素考慮，最好按照1/2，而不能向定位應(yīng)用一樣達(dá)到1/10-1/30個像素精度，因為測量應(yīng)用中軟件能夠從圖像上提取的特征點非常少。