论文针对目前自寻迹切割机器人自寻迹的精度问题,利用数字摄影测量的严密理论和计算机视觉的前沿成果,在总结、继承、发展已有的成功经验的基础上,把序列图像引入自寻迹切割机器人切割路径的测量,提出了基于图像的自寻迹切割机器人路径规划的多项式曲线拟合算法。该算法首先采用CCD传感器获取切割路径图像,并对图像进行预处理,然后利用各种差分算子以及SUSAN算子提取切割路径边缘,通过比较找出最优的路径边缘。再通过膨胀和细化的操作,提取切割路径中心线,最后结合最小二乘法和多项式拟合算法对切割路径进行拟合,并利用广义点误差理论,建立拟合路径与实际路径的误差修正模型,仿真实验表明在有效拟合切割路径的同时,对切割路径进行误差修正,切割精度大大提高,为控制切割机器人的切割头姿态提供保障。
第一章 绪论 1
1.1课题简介 1
1.2研宄背景及意义
1
1.2.1研宄背景
1
1.2.2研宄意义
3
1.3机器人的国内外研宄现状
4
1.3.1研宄现状
4
1.3.2机器人系统图像导航
5
1.4研宄内容及结构安排
6
第二章自寻迹切割机器人视觉定位
8
2.1视觉定位技术
8
2.1视觉检测
8
2.1.2单目视觉系统
9
2.1.3双目视觉系统
11
2.1.4多目视觉系统
12
2.2自寻迹切割机器人坐标系及其相互转换
13
2.2.1摄像机成像模型
13
2.2.2坐标系及相互转换
14
2.3自寻迹切割机器人视觉定位系统
15
2.3.1自寻迹切割机器人成像模型
15
2.3.2自寻迹切割机器人视觉定位系统工作原理
15
2.4小结 16
第三章切割路径图像处理
17
3.1切割路径图像的预处理
17
3.1.1图像滤波
17
3.1.2图像增强
19
3.1.3图像二值化
21
3.2切割路径图像边缘检测
22
3.2.1差分边缘检测算子
22
3.2.2基于数学形态学的切割路径识别
29
3.3小结 33
第四章自寻迹切割机器人切割珞径规划
34
4.1路径规划的概念
34
4.1.1路径规划的简介
34
4.1.2路径规划的基本原理
34
4.2路径规划方法分类
35
4.2.1传统路径规划
35
4.2.2智能路径规划
36
4.2.3蚁群算法研究
37
4.3自寻迹切割机器人切割路径拟合
39
4.3.1最小二乘法
39
4.3.2多项式拟合
41
4.3.3仿真实验
43
4.4广义点理论误差模型
46
4.4.1广义点理论基础
47
4.4.2广义点理论误差模型
47
4.4.3自寻迹切割机器人切割路径匹配
49
4.4.4仿真实验
51
4.5小结 53
第五章猶与醒
54
5.1本文总结 54
5.2进一步的工作与展望
54
致谢 55