中文：機(jī)器視覺娇澎；英文：machine vision

3D成像機(jī)器視覺系統(tǒng)對于物體的定位和辨識等處理結(jié)果最終將交于工業(yè)機(jī)器人執(zhí)行相應(yīng)操作鹤竭。機(jī)器視覺系統(tǒng)供工業(yè)機(jī)器人使用的數(shù)據(jù)以坐標(biāo)形式給出。為了了解作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工業(yè)機(jī)器人如何使用視覺系統(tǒng)給出的坐標(biāo)信息景醇，有必要簡單了解一下工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系統(tǒng)臀稚。機(jī)器視覺和工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系之間有相似也有不同。二者有類似的世界坐標(biāo)系三痰，工業(yè)機(jī)器人基于自身的動(dòng)作衍生出的關(guān)節(jié)坐標(biāo)系等則不同于機(jī)器視覺常用的笛卡爾坐標(biāo)系吧寺。接下來將對工業(yè)機(jī)器人的坐標(biāo)系做一一介紹窜管。工業(yè)機(jī)器人常用坐標(biāo)系有：關(guān)節(jié)坐標(biāo)系，世界坐標(biāo)系稚机，手動(dòng)坐標(biāo)系幕帆，工具坐標(biāo)系，用戶坐標(biāo)系抒钱，單元坐標(biāo)系蜓肆。關(guān)節(jié)坐標(biāo)系：設(shè)定在機(jī)器人關(guān)節(jié)中的坐標(biāo)系，原點(diǎn)設(shè)置在機(jī)器人關(guān)節(jié)中心點(diǎn)處谋币。世界 ...

幾何變換仗扬，是機(jī)器視覺中的一個(gè)很好用的數(shù)學(xué)工具。上例中的關(guān)系式如果用普通坐標(biāo)則表達(dá)為：引入齊次坐標(biāo)的形式更利于后續(xù)的計(jì)算蕾额。補(bǔ)充說明：齊次坐標(biāo)可以簡單理解為將一個(gè)N維向量用N+1維向量進(jìn)行表示早芭。一個(gè)點(diǎn)(X,Y)在齊次坐標(biāo)里面變成了（x,y,w），并且有X = x/w诅蝶，Y =y/w退个。例如：笛卡爾坐標(biāo)系下（1，2）的齊次坐標(biāo)可以表示為（1调炬，2语盈，1），如果點(diǎn)（1缰泡，2）移動(dòng)到無限遠(yuǎn)處刀荒，在笛卡爾坐標(biāo)下它變?yōu)?∞,∞)，然后它的齊次坐標(biāo)表示為（1棘钞，2缠借，0），因?yàn)?1/0, 2/0) = (∞,∞) 宜猜。您可以通過我們的官方網(wǎng)站了解更多的產(chǎn)品信息泼返，或直接來電咨詢4006-888-532。 ...

相機(jī)的內(nèi)參和外參相機(jī)成像系統(tǒng)中包好的四個(gè)坐標(biāo)系：世界坐標(biāo)系姨拥，相機(jī)坐標(biāo)系绅喉，圖像坐標(biāo)系，像素坐標(biāo)系垫毙。他們之間的轉(zhuǎn)換及數(shù)學(xué)模型如圖：其中（U霹疫，V，W）是世界坐標(biāo)系下一個(gè)點(diǎn)的物理坐標(biāo)综芥，（u丽蝎，v）為該點(diǎn)在像素坐標(biāo)系下的像素坐標(biāo)，Z為尺度因子，R為旋轉(zhuǎn)變換屠阻，T為平移變換红省。上式可以簡化為單點(diǎn)無畸變相機(jī)成像模型：相機(jī)標(biāo)定其實(shí)是為了對一個(gè)成像系統(tǒng)建模，以進(jìn)行計(jì)算国觉。模型計(jì)算必不可少的就是相機(jī)的內(nèi)參矩陣和外參矩陣吧恃。這也是相機(jī)標(biāo)定的求解目標(biāo)之一。圖像的畸變及其矯正圖像的畸變由于相機(jī)鏡頭光線性能的不完美造成麻诀，可以通過技術(shù)改善痕寓，不能完全消除。越是廣角鏡頭畸變越嚴(yán)重蝇闭。鏡頭畸變實(shí)際上是光學(xué)透鏡固有的透視失真的總稱呻率，也就是因?yàn)? ...

張正友標(biāo)定方法是用于求解相機(jī)內(nèi)參和畸變系數(shù)的經(jīng)典方法。我們以表示像素坐標(biāo)呻引，以表示世界坐標(biāo)礼仗。張氏標(biāo)定法利用棋盤格標(biāo)定板進(jìn)行標(biāo)定。利用相應(yīng)的圖像檢測算法可以得到每一個(gè)角點(diǎn)的像素坐標(biāo)逻悠。同時(shí)元践，張正友標(biāo)定法規(guī)定，世界坐標(biāo)系固定于棋盤格上童谒，則棋盤格上的任意一點(diǎn) 单旁。因此，角點(diǎn)的像素坐標(biāo) 對應(yīng)的世界坐標(biāo)系下的饥伊。利用這一關(guān)系求解得出相機(jī)的內(nèi)參矩陣慎恒，外參矩陣和畸變參數(shù)。張正友標(biāo)定法求解內(nèi)參矩陣和外參矩陣先后思路：求解內(nèi)參矩陣和外參矩陣的積-->求解內(nèi)參矩陣-->求解外參矩陣撵渡。單點(diǎn)無畸變相機(jī)成像模型為：其中為尺度因子； 是像素坐標(biāo)的齊次坐標(biāo)死嗦；是相機(jī)的內(nèi)參矩陣趋距，包含仿射變換和透視投影；是外參矩陣越除，包含剛體 ...

人們最熟悉的3D成像莫過于3D電影和全息投影了节腐。但是這有時(shí)是利用人眼的錯(cuò)覺，而非真正的3D成像摘盆。是“假三維”翼雀。與之相對的則有包含具體的方向和距離等信息的3D成像技術(shù)。根據(jù)成像原理的不同孩擂，主要有以下四類：1. 雙目視覺（stereo vision）2. 激光三角法（laser triangulation）3. 結(jié)構(gòu)光3D成像（structured light 3D imaging）4. 飛行時(shí)間法ToF（time of light）在進(jìn)行進(jìn)一步的介紹之前先對深度圖和點(diǎn)云做簡單介紹狼渊，其中深度圖是指將圖像采集器到場景中各點(diǎn)的距離（深度）值作為像素值的圖像。點(diǎn)云是目標(biāo)表面特性的海量點(diǎn)集合；根據(jù)激光原理 ...

機(jī)器人視覺應(yīng)用中狈邑，手眼標(biāo)定是一個(gè)非吵切耄基礎(chǔ)且關(guān)鍵的問題。簡單來說手眼標(biāo)定的目的就是獲取機(jī)器人坐標(biāo)系和相機(jī)坐標(biāo)系的關(guān)系米苹，最后將視覺識別的結(jié)果轉(zhuǎn)移到機(jī)器人坐標(biāo)系下糕伐。手眼標(biāo)定行業(yè)內(nèi)分為兩種形式，根據(jù)相機(jī)固定的地方不同蘸嘶，如果相機(jī)和機(jī)器人末端固定在一起良瞧，就稱之為“眼在手”（eye inhand），如果相機(jī)固定在機(jī)器人外面的底座上训唱，則稱之為“眼在外”（eye to hand）褥蚯。在eye in hand關(guān)系下，兩次運(yùn)動(dòng)雪情，機(jī)器人底座和標(biāo)定板的關(guān)系始終不變遵岩。求解的量為相機(jī)和機(jī)器人末端坐標(biāo)系的位姿關(guān)系。在eye to hand關(guān)系下巡通，兩次運(yùn)動(dòng)尘执，機(jī)器人末端和標(biāo)定板的位姿關(guān)系始終不變。求解的量為相機(jī)和機(jī)器人底座坐標(biāo)系之 ...

泛三維掃描：機(jī)器視覺的形成宴凉，少不了對目標(biāo)三維圖像的捕捉誊锭。牙齒矯正，零部件加工等都需要獲得目標(biāo)精細(xì)的三維結(jié)構(gòu)弥锄。FPGA芯片具有高速丧靡、并行的特點(diǎn)，而DMD芯片籽暇，可以產(chǎn)生高品質(zhì)的結(jié)構(gòu)光温治，基于DMD的三維掃描，具有速度快戒悠，準(zhǔn)確度高等特點(diǎn)熬荆。3D打印：基于DMD芯片的3D打印绸狐，相較于傳統(tǒng)的打印模式卤恳。具有精度高，速度快寒矿，即使打印復(fù)雜模型突琳，也能達(dá)到比較高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》啵可以適應(yīng)大物件和細(xì)微特診結(jié)構(gòu)的打印拆融，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在打印醫(yī)用人體植入物、消費(fèi)電子等諸多領(lǐng)域。無掩膜光刻：傳統(tǒng)光刻掩膜制作難度大冠息、價(jià)格昂貴挪凑。DMD空間光調(diào)制器具有靈活、高速逛艰、可編程等特點(diǎn)躏碳。可以通過對DMD芯片圖形的編程散怖，控制DMD的衍射圖像菇绵，從而取代 ...

GB）相機(jī)被機(jī)器視覺制造商廣泛使用。這些相機(jī)很適合根據(jù)物體的形狀和顏色來表征物體镇眷。然而咬最，由于只有三個(gè)可見波段可用，他們的識別能力是最小的欠动。高光譜相機(jī)可用于更高要求的應(yīng)用永乌，通過記錄寬光譜帶通上的數(shù)百個(gè)波段來測量物體或場景。這些波段是連續(xù)的具伍，并不局限于光譜的可見部分翅雏。高光譜成像（HSI）為用戶提供了大量的信息，允許根據(jù)化學(xué)成分來識別篩選材料人芽，而不僅僅是大小望几、形狀和可見顏色。每種材料都有其獨(dú)特的組成萤厅，因此對電磁光譜的反應(yīng)也是獨(dú)特的橄抹。HSI相機(jī)提取這種奇異的反應(yīng)，并將其反演成用于識別的特征惕味，就像使用指紋識別個(gè)人一樣楼誓。圖1: 杏仁（FX10;紅色）和殼（FX10;洋紅色）的近紅外光譜。杏仁（深藍(lán)色）和殼 ...

名挥。許多人使用機(jī)器視覺來完成這項(xiàng)任務(wù)慌随，只有少數(shù)人使用高光譜相機(jī)。高光譜成像技術(shù)是一種非接觸式的無損檢測躺同，它是將近紅外光譜與空間分布相結(jié)合的一種技術(shù)。這能夠?yàn)樵S多種食品的質(zhì)量控制和等級劃分提供了新的方法丸逸。通過使用高光譜成像蹋艺，機(jī)器視覺系統(tǒng)可以比傳統(tǒng)的視覺方法（主要是RGB和X-射線傳感器）揭示肉制品的更多信息。高光譜相機(jī)生成的圖像中黄刚，每個(gè)像素中包含所有的光譜信息捎谨。這允許：1. 污染物的檢測，如塑料、木頭和骨頭涛救。2. 化學(xué)和營養(yǎng)特性的量化畏邢，包括pH值、糖分检吆、脂肪含量舒萎、水分和鹽的含量。單靠高光譜成像并不能解決所有問題蹭沛。但它可以作為一種補(bǔ)充技術(shù)臂寝，尤其是對于X-射線。高光譜成像不能穿透樣品摊灭，而X射線可以穿透 ...

F相機(jī)與普通機(jī)器視覺成像過程也有類似之處咆贬，都是由光源、光學(xué)部件帚呼、傳感器掏缎、控制電路以及處理電路等幾部單元組成。與同屬于非嵌入式三維探測煤杀、適用領(lǐng)域非常類似的雙目測量系統(tǒng)相比眷蜈，TOF相機(jī)具有根本不同的3D成像機(jī)理。雙目立體測量通過左右立體像對匹配后怜珍，再經(jīng)過三角測量法來進(jìn)行立體探測端蛆，而TOF相機(jī)是通過入、反射光探測來獲取的目標(biāo)距離獲取酥泛。以上為對幾種點(diǎn)云信息獲取方式的介紹今豆。您可以通過我們的官方網(wǎng)站了解更多的產(chǎn)品信息，或直接來電咨詢4006-888-532柔袁。 ...