基于視覺與超聲技術(shù)機(jī)器人自動(dòng)識(shí)別抓取系統(tǒng)

　　2. 2 　形心坐標(biāo)的確定

　　圖像中形心點(diǎn)的計(jì)算通常可通過兩種方法得出, 一是通過區(qū)域處理求矩的方法計(jì)算形心坐標(biāo) ;二是通過邊緣鏈碼積分計(jì)算。該算法較為簡(jiǎn)單,且對(duì)任意圖形都適用,但需要結(jié)合像素點(diǎn)隸屬區(qū)域劃分算法進(jìn)行.

　　2. 3 　軸向的確定

　　為使機(jī)械手能以正確的姿態(tài)準(zhǔn)確地抓取物體,必須精確確定物體的軸向. 在幾何學(xué)中,物體的長(zhǎng)軸定義為通過物體形心點(diǎn)的一條直線, 物體關(guān)于該直線的二階矩為最小值. 設(shè)圖像中物體長(zhǎng)軸與圖像平面X 軸正方向夾角為θ, 規(guī)定| θ| ≤π/ 2 ,則物體關(guān)于該軸線的二階矩為

　　該算法較為簡(jiǎn)單,且對(duì)任意圖形都適用,但需要結(jié)合像素點(diǎn)隸屬區(qū)域劃分算法進(jìn)行.

　　2. 3 　軸向的確定

　　為使機(jī)械手能以正確的姿態(tài)準(zhǔn)確地抓取物體,必須精確確定物體的軸向. 在幾何學(xué)中,物體的長(zhǎng)軸定義為通過物體形心點(diǎn)的一條直線, 物體關(guān)于該直線的二階矩為最小值. 設(shè)圖像中物體長(zhǎng)軸與圖像平面X 軸正方向夾角為θ, 規(guī)定| θ| ≤π/ 2 ,則物體關(guān)于該軸線的二階矩為

　　很明顯,基于二階慣性矩的軸向確定方法是對(duì)整個(gè)物體區(qū)域進(jìn)行運(yùn)算, 且必須先確定像素點(diǎn)的隸屬區(qū)域,故運(yùn)算量較大. 圖2 （a） 是用該算法確定的工件軸向. 對(duì)于一些簡(jiǎn)單形狀的物體,可采用如下簡(jiǎn)單軸向估計(jì)算法:

　　a. 確定物體的形心坐標(biāo);

　　b. 確定物體邊緣輪廓閉合曲線前半段中離物體形心最近的點(diǎn), 用最小二乘法估算該點(diǎn)的切線方向,設(shè)其與圖像平面X 軸正方向夾角為α1 ;

　　c. 用同樣方法確定下半段曲線中對(duì)應(yīng)的切線方向α2 ;

　　d. 物體軸向可粗略估計(jì)為θ= （α1 +α2） / 2.

　　圖2 （ b） 是采用簡(jiǎn)化算法得到的工件軸向圖. 該算法僅對(duì)物體邊緣輪廓點(diǎn)進(jìn)行處理,使運(yùn)算時(shí)間大為減少.