機器視覺是機器人發(fā)展的重要方向，是提高機器人智能化水平的關鍵因素

近十年來，隨著資本大量進入以及商業(yè)推廣不斷深入，機器人領域的技術得到了飛速發(fā)展，被廣泛應用于各種制造、維護、修理、清理、清洗、保安、監(jiān)護、運輸、導引、采摘等工作領域。

機器視覺是機器人發(fā)展的重要方向，是提高機器人智能化水平的關鍵因素之一，將極大推動機器人實現(xiàn)工作的自動化。

人類和動物獲取外界信息的最主要來源是眼睛。人們通過眼睛可得到被觀測物體的大小、形狀、顏色、位置等各種參數(shù)，以便大腦進行下一步判斷。智能機器人之所以能夠根據(jù)實際工作環(huán)境，自行判斷所要執(zhí)行的功能并對外界做出反應性動作，最重要原因之一是可以感知環(huán)境。

機器人感知環(huán)境通常依賴于各種接觸型以及非接觸型傳感器，機器視覺就是基于仿生的角度發(fā)展而來，比如模擬眼睛是通過視覺傳感器進行圖像采集，并在獲取之后由圖像處理系統(tǒng)進行圖像處理和識別。此外，具有機器視覺的機器人能夠及時感知外部環(huán)境的變化，并且方便智能機器人的控制系統(tǒng)做出相應調(diào)整，提高了機器人的靈活性和對外部環(huán)境變化的適應力。

根據(jù)測量設備的不同，機器視覺分為以下三種：

單目視覺技術，即安裝單個攝像機進行圖像采集，一般只能獲取到二維圖像。早在上世紀70年代就出現(xiàn)了視覺系統(tǒng)輔助機器人控制機械手進行生產(chǎn)的專利申請（DE2637686A1）。另外，在上世紀80年代，專利申請（US4754402A）公開了機器人能夠以視覺感知的方式沿規(guī)定的路徑移動。此后，單目視覺一直發(fā)展應用至今，廣泛應用于智能機器人領域。然而，由于該技術受限于較低圖像精度以及數(shù)據(jù)穩(wěn)定性的問題，因此需要和超聲、紅外等其它類型傳感器共同工作，為了克服這些問題，人們在上世紀80年代研發(fā)出雙目視覺技術。

雙目視覺技術，是一種模擬人類雙眼處理環(huán)境信息的方式，通過兩個攝像機從外界采集一副或者多幅不同視角的圖像，從而建立被測物體的三維坐標。

上世紀80年代，雙目視覺技術已應用于移動機器人導航此外，雙目視覺技術作為機器視覺研究的重點和方向，被廣泛應用于生產(chǎn)制造以及各領域中。從分類看，雙目視覺技術大致分為機械臂視覺控制、移動機器人視覺控制、無人機無人船視覺控制等方向。在機械臂視覺控制的焊接領域，雙目機器人能夠更好地滿足焊接起始位置的導引、焊縫跟蹤等功能；在移動機器人視覺控制的掃地機器人領域，雙目視覺幫助設備自動采集、處理視覺和激光數(shù)據(jù)，并從多個不同目標中自動檢測感興趣的目標；在無人機領域，雙目視覺能夠提高姿態(tài)解算算法的精度以及魯棒性和穩(wěn)定性。此外，雙目視覺技術還廣泛應用于農(nóng)業(yè)采摘領域，比如幫助機械臂避障和果實定位然而，不可否認的是，雙目視覺技術還存在可視場景限制等問題。基于此，多目視覺技術應運而生。

多目視覺技術，是指采用了多個攝像機以減少盲區(qū)，降低錯誤檢測的機率。該技術主要用于物體的運動測量工作。在機械臂手眼協(xié)調(diào)方面，多目視覺技術能夠克服物體捕捉的盲區(qū)，使機械臂進行抓取更加有效在工業(yè)機器人進行裝配領域，多目視覺也能夠精確識別和定位被測物體，進而提高裝配機器人的智能程度和定位精度。此外，多目視覺技術還可以采用模仿生物的視覺系統(tǒng)構造獲得更加清晰的圖像和較高的處理能力，并改善對物體的定位，比如仿蜥蜴仿蜘蛛等。