机器人视觉系统是指用计算机来完成人的视觉功用,也就是用计算机来完成对客观的三维世界的辨认。人类接纳的信息70%以上来自视觉,人类视觉为人类提供了关于四周环境是最细致牢靠的信息。
单目视觉系统只运用一个视觉传感器。单目视觉系统在成像过程中由于从三维客观世界投影到N维图像上,从而损失了深度信息,这是此类视觉系统的主要缺陷( 虽然如此,单目视觉系统由于构造简单、算法成熟且计算量较小,在自主挪动机器人中已得到普遍应用,如用于目的跟踪、基于单目特征的室内定位导航等。同时,单目视觉是其他类型视觉系统的根底,如双目平面视觉、多目视觉等都是在单目视觉系统的根底上,经过附加其他手腕和措施而完成的。
双目视觉系统由两个摄像机组成,应用三角丈量原理取得场景的深度信息,并且能够重建四周景物的三维外形和位置,相似人眼的体视功用,原理简单。双目 视觉系统需求准确地晓得两个摄像机之间的空间位置关系,而且场景环境的3D信息需求两 个摄像机从不同角度,同时拍摄同一场景的两幅图像,并停止复杂的匹配,才干精确得到 平面视觉系统可以比拟精确地恢复视觉场景的三维信息,在挪动机器人定位导航、避障和地图构建等方面得到了普遍的应用用。但是,平面视觉系统的难点是对应点匹配的问题,该问题在很大水平上限制着平面视觉在机器人范畴的应用前景。
全景视觉系统是具有较大程度视场的多方向成像系统,突出的优点是有较大的视场,能够到达360度,这是其他常规镜头无法比较的,全景视觉系统能够经过图像拼的办法或者经过折反射光学元件完成。图像拼接的办法运用单个或多个相机旋转,对场景停止大角度扫描,获取不同方向上连续的多帧图像,再用拼接技术得到全景图。折反射全景视觉系统由CCD摄像机、折反射光学元件等组成,应用反射镜成像原理,能够察看360度场景,成像速度快,能到达实时请求,具有非常重要的应用前景,能够应用在机器人导航中。
全景视觉系统实质上也是一种单目视觉系统,也无法得到场景的深度信息。其另一个特性是获取的图像分辨率较低,并且图像存在很大的畸变,从而会影响图像处置的稳定性和精度。在停止图像处置时首先需求依据成像模型对畸变图像停止校正,这种较正过程不但会影响视觉系统的实时性,而且还会形成信息的损失。另外这种视觉系统对全景反射镜的加工精度请求很多,若双曲反射镜面的精度达不到请求,应用理想模型对图像校正则会存在较大偏向。