基于視覺(jué)與超聲技術(shù)機器人自動(dòng)識別抓取系統

　　2. 2 　形心坐標的確定

　　圖像中形心點(diǎn)的計算通?？赏ㄟ^(guò)兩種方法得出, 一是通過(guò)區域處理求矩的方法計算形心坐標 ;二是通過(guò)邊緣鏈碼積分計算。該算法較為簡(jiǎn)單,且對任意圖形都適用,但需要結合像素點(diǎn)隸屬區域劃分算法進(jìn)行.

　　2. 3 　軸向的確定

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

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

　　2. 3 　軸向的確定

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

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

　　a. 確定物體的形心坐標;

　　b. 確定物體邊緣輪廓閉合曲線(xiàn)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(xiàn)方向,設其與圖像平面X 軸正方向夾角為α1 ;

　　c. 用同樣方法確定下半段曲線(xiàn)中對應的切線(xiàn)方向α2 ;

　　d. 物體軸向可粗略估計為θ= （α1 +α2） / 2.

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