①視覺(jué)傳感系統組成 裝配過(guò)程中，機器人使用視覺(jué)傳感系統可以解決零件平面測量、 字符識別. (文字、條碼、符號等)、完善性檢測、表面檢測(裂紋、刻痕、紋理)和三維測 量。類(lèi)似人的視覺(jué)系統，機器人的視覺(jué)系統是通過(guò)圖像和距離等傳感器來(lái)獲取環(huán)境對象的圖像、顏色和距離等信息，然后傳遞給圖像處理器，利用計算機從二維圖像中理解和構造出三維世界的真實(shí)模型。

圖6-27所示為機器人視覺(jué)傳感系統的原理。攝像機獲取環(huán)境對象的圖像，經(jīng) A/D 轉 換 器轉換成數字量，從而變成數字化圖形。通常一幅圖像劃分為512×512或者256×256,各 點(diǎn)亮度用8位二進(jìn)制表示，即可表示256個(gè)灰度。圖像輸入以后進(jìn)行各種處理、識別以及理解，另外通過(guò)距離測定器得到距離信息，經(jīng)過(guò)計算機處理得到物體的空間位置和方位；通過(guò) 彩色濾光片得到顏色信息。上述信息經(jīng)圖像處理器進(jìn)行處理，提取特征，處理的結果再輸出 到機器人，以控制它進(jìn)行動(dòng)作。另外，作為機器人的眼睛不但要對所得到的圖像進(jìn)行靜止處 理，而且要積極地擴大視野，根據所觀(guān)察的對象，改變眼睛的焦距和光圈。因此，機器人視 覺(jué)系統還應具有調節焦距、光圈、放大倍數和攝像機角度的裝置。

②圖像處理過(guò)程 視覺(jué)系統先要做的工作是攝入實(shí)物對象的圖形，即解決攝像機的 圖像生成模型。包含兩個(gè)方面的內容：一是攝像機的幾何模型，即實(shí)物對象從三維景物空間 轉換到二維圖像空間，關(guān)鍵是確定轉換的幾何關(guān)系；二是攝像機的光學(xué)模型，即攝像機的圖 像灰度與景物間的關(guān)系。由于圖像的灰度是攝像機的光學(xué)特性、物體表面的反射特性、照明 情況、景物中各物體的分布情況(產(chǎn)生重復反射照明)的綜合結果，所以從攝入的圖像分解 出各因素在此過(guò)程中所起的作用是不容易的。

視覺(jué)系統要對攝入的圖像進(jìn)行處理和分析。攝像機捕捉到的圖像不一定是圖像分析程序 可用的格式，有些需要進(jìn)行改善以消除噪聲，有些則需要簡(jiǎn)化，還有的需要增強、修改、分 割和濾波等。圖像處理指的就是對圖像進(jìn)行改善、簡(jiǎn)化、增強或者其他變換的程序和技術(shù)的 總稱(chēng)。圖像分析是對一幅捕捉到的并經(jīng)過(guò)處理后的圖像進(jìn)行分析、從中提取圖像信息、辨識 或提取關(guān)于物體或周?chē)�環(huán)境特征。

③Consight-I視覺(jué)系統 圖6-28所示 Consight-I視覺(jué)系統，用于美國通用汽車(chē)公司的 制造裝置中，能在噪聲環(huán)境下利用視覺(jué)識別抓取工件。

該系統為了從零件的外形獲得準確、穩定的識別信息，巧妙地設置照明光，從傾斜方向 向傳送帶發(fā)送兩條窄條縫隙光，用安裝在傳送帶上方的固態(tài)線(xiàn)性傳感器攝取圖像，而且預先 把兩條縫隙光調整到剛好在傳送帶上重合的位置。這樣，當傳送帶上沒(méi)有零件時(shí)，縫隙光合 成了一條直線(xiàn)，可是當零件隨傳送帶通過(guò)時(shí)，縫隙光變成兩條線(xiàn)，其分開(kāi)的距離同零件的厚 度成正比。由于光線(xiàn)的分離之處正好就是零件的邊界，所以利用零件在傳感器下通過(guò)的時(shí)間 就可以取出準確的邊界信息。主計算機可處理裝在機器人工作位置上方的固態(tài)線(xiàn)性陣列攝像 機所檢測的工件，有關(guān)傳送帶速度的數據也送到計算機中處理。當工件從視覺(jué)系統位置移動(dòng) 到機器人工作位置時(shí)，計算機利用視覺(jué)和速度數據確定工件的位置、取向和形狀，并把這種 信息經(jīng)接口送到機器人控制器。根據這種信息，工件仍在傳送帶上移動(dòng)時(shí)，機器人便能成功地接近和拾取工件。