機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)的介紹及其存在的問(wèn)題分析

　機(jī)器人視覺(jué)

　　機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)經(jīng)歷了三代的發(fā)展，第一代機(jī)器人視覺(jué)的功能一般是按規(guī)定流程對(duì)圖像進(jìn)行處理并輸出結(jié)果。這種系統(tǒng)一般由普通數(shù)字電路搭成，主要用于平板材料的缺陷檢測(cè)。第二代機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)一般由一臺(tái)計(jì)算機(jī)，一個(gè)圖像輸入設(shè)備和結(jié)果輸出硬件構(gòu)成。視覺(jué)信息在機(jī)內(nèi)以串行方式流動(dòng)，有一定學(xué)習(xí)能力以適應(yīng)各種新情況。第三代機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)是目前國(guó)際上正在開(kāi)發(fā)使用的系統(tǒng)。采用高速圖像處理芯片，并行算法，具有高度的智能和普通的適應(yīng)性，能模擬人的高度視覺(jué)功能。

　　機(jī)器人視覺(jué)目前存在的主要問(wèn)題

　　1.如何準(zhǔn)確、高速（實(shí)時(shí)）地識(shí)別出目標(biāo)。

　　2.如何有效地構(gòu)造和組織出可靠的識(shí)別算法，并且順利地實(shí)現(xiàn)。這期待著高速的陣列處理單元，以及算法（如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、小波變換等算法）的新突破，這樣就可以用極少的計(jì)算量高度地并行實(shí)現(xiàn)功能。

　　3.實(shí)時(shí)性是一個(gè)難以解決的重要問(wèn)題。圖像采集速度較低以及圖像處理需要較長(zhǎng)時(shí)間給系統(tǒng)帶來(lái)明顯的時(shí)滯，此外視覺(jué)信息的引入也明顯增大了系統(tǒng)的計(jì)算量，例如計(jì)算圖像雅可比矩陣、估計(jì)深度信息等等。圖像處理速度是影響視覺(jué)系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的主要瓶頸之一。

　　4.穩(wěn)定性是所有控制系統(tǒng)首先考慮的問(wèn)題，對(duì)于視覺(jué)控制系統(tǒng)，無(wú)論是基于位置、基于圖像或者混合的視覺(jué)伺服方法都面臨著如下問(wèn)題：當(dāng)初始點(diǎn)遠(yuǎn)離目標(biāo)點(diǎn)時(shí)，如何保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，即增大穩(wěn)定區(qū)域和保證全局收斂；為了避免伺服失敗，如何保證特征點(diǎn)始終處在視場(chǎng)內(nèi)。