机器人的眼睛ppt课件

机器人视觉、机器人的眼睛、1、机器人的眼睛、机器人的眼睛，也就是我们常说的机器人视觉“robotvision”的定义：使机器人具有视觉感觉功能的系统。 机器人视觉通过视觉传感器取得环境的二维图像，通过视觉处理器进行解析和解释，变换为符号，使机器人能够识别物体并确定其位置。 2、视觉传感器摄像机，对简档分类结构和组件工作原理、应用技术指标的未来展望，3，1 .简档、摄像机(CAMERA )也称为计算机摄像机、计算机眼睛等，作为视频输入设备，过去广泛应用于视频会议、机器人科研、远程医疗、现实另外，4、2 .分类，CMOS模拟摄像机(complementarymetalloxidesemiconductor ) :电荷耦合元件能够将视频收集装置生成的模拟视频信号转换为数字信号，并将该数字信号存储在计算机内。 用模拟摄像机捕捉到的视频信号必须通过特定的视频捕捉卡将模拟信号转换为数字模式，压缩后转换为计算机进行运用。 数码相机可以直接捕获视频，并通过串行、并行或USB接口传输到计算机。 CMOS的优点是集成密度高，功耗低(小于CCD的1/3 )，成本低。 但噪音大，灵敏度低，对光源的要求高。 5、CCD数码相机(chargecoupledevice ) :互补金属氧化物半导体现在个人电脑市场的相机基本上以数码相机为中心，但在数码相机中以使用新的数据传输接口的USB数码相机为中心，现在相机的优点是灵敏度高，噪声小，信噪比大。 但生产工艺复杂，成本高，功耗高。 现在索尼、松下等少数制造商都掌握了这项技术。 6、3 .结构与模块；1、透镜结构由若干个透镜构成，通常是塑料透镜和玻璃透镜。 通常，照相机用的透镜结构为1P、2P1G1P、1G2P、2G2P、4G等。 (p，g分别表示塑料透镜和玻璃透镜，1G1P表示该相机的透镜由塑料透镜和玻璃透镜构成)透镜越多，成本越高的玻璃透镜比塑料透镜更高。 因此，优质照相机应使用玻璃透镜，成像效果优于塑料透镜。 当前市场上的许多相机产品都是7 2 .图像传感器(SENSOR )或半塑料半玻璃透镜(即1P、2P、1G1P、1G2P )，用于CCD (电荷耦合器件)以降低成本：电荷耦合元件CMOS (complementarymetalloxidesemiconductor ) :互补金属氧化物半导体3、数字信号处理芯片DSP (digitalsignallprocessing ) DSP厂商较多，市售的是(松翰) SONIX 等4、电源照相机内部需要2种动作电压：3.3V和2.5V，良好的照相机内部电源也是保证照相机稳定动作的要素之一。 另外，8、4 .工作原理，照相机的工作原理大体上是场景透过镜头生成的光学图像投影到图像传感器表面，将其转换成电信号，经A/D (模数转换)转换成数字图像信号，然后传送给数字信号处理芯片(DSP )进行加工处理，通过USB接口连接到数字信号处理芯片(DSP ) 9、注1 :图像传感器(SENSOR )是表面包含数十万至数百万光电二极管的半导体芯片。 当光照射到光电二极管上时，会产生电荷。 注2 :数字信号处理芯片DSP(DIGITALSIGNALPROCESSING )功能：主要通过一系列复杂的数学算法运算来优化处理数字图像信号参数，并将处理后的信号通过USB等接口传输给PC等设备。10、5 .应用、11、6 .技术指标1、图像分辨率/分辨率(Resolution):SXGA(1280 x1024 )也称为130万像素XGA(1024x768 )也称为80万像素SVGA(800 x600 )也称为50万像素VGA(640 x480 ) 也称为30万像素(35万也称为648万像素)cif(352x08也称为10万像素)SIF/qvga (320 x 240 )qcif (176 x 44 )qsif/QQ VGA (160 x 120 )与此处的分辨率(像素)相比，光学分辨率为相机像素值是指图像中独立的像素点的数量，通过CCD和CMOS决定。 像素值越大，表示该图像解析能力越强。 12、单像素、13和2以及“图像格式/颜色空间”(ImageFormat/Colorspace)RGB24和I420是当前最常用的两种图像格式。 RGB24、g、b 3色分别表示8bit，最多可表现256灰度等级的浓淡，因此可再现256*256*256色。 I420:YUV形式之一。 其他格式为：RGB565、RGB444， YUV 433635252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252525252、14、3、自动白玫瑰色温表示光谱成分、光的颜色。 色温低表明长波的成分较多。 色温变化时，光源的三原色(红、绿、蓝)的比率发生变化，为了平衡颜色，需要调整三原色的比率。 这就是白平衡调整的实际情况。15，4、图像压缩方式JPEG:(jointphotographicexpertgroup )静止图像压缩方式。 破损图像的压缩方式。 压缩率越大，画质也越差。 如果影像精度不高的储存区域有限，您可以选择此格式。 目前，大多数数码相机都使用JPEG格式。 5、色深(色位数)实际上反映了颜色的识别能力和图像颜色表现能力，并且还指示信号根据A/D转换器的量化精度被分成多少级。 一般颜色的位数(bit )显示。 颜色的深度越高，得到的图像的颜色越鲜艳动人。 16、6、图像噪声是指图像中的噪声。 表现为在图像中固定了颜色噪波。 7 .视角与人眼的成像是不相容的原理，简单来说就是成像范围。 8、输出/输入接口串行接口(RS232/422):传输速度慢，115kbit/s并行接口(PP ) :速度为1Mbit/s红外线接口(IrDA ) :速度也为115kbit/s， 典型的笔记本电脑具有此接口通用串行总线USB :即插即用接口标准，可热插拔。 USB1.1的速度为12Mbit/s，USB2.0的速度为480 mbit/sieee 1394 (firewire )接口(也称为ilink ) :的速度为12Mbit/s到400 mbit/s，17，7 .注意事项，在日常使用照相机时a，照相机直接面向日光b .避免照相机与油、蒸汽、水分、湿气、灰尘等物质接触，避免直接与水接触。 c .不用刺激性的洗涤剂或有机溶剂擦照相机。 d .请不要拉或拧电缆。 类似的行为可能会损坏相机。 e，如果没有必要的话，不要随意打开照相机，试着接触内部的零件，容易损伤照相机。 f .平时必须把照相机存放在干净干燥的地方。18、选择性时，请注意以下事项： 1、像素值、分辨率是相机的重要指标。 本文揭示标称像素值是真实像素还是内插像素值。 因为两者在成本上和效果上都有差别。 什么是插值元素？ 插值像素是根据周围像素以数学公式计算的“丢失”像素。 2 .除像素值和分辨率外，拍摄时的帧率也是决定图像质量的重要因素，并且可以理解相机每秒采样多少张图像。 采样率越高，图像越平滑。 在实际应用中，只要画面更新的帧数不是24帧/秒以上，人眼就不会意识到明显的姿势。 注意，仅限于成本，当前主流相机的最大帧率为每秒30帧，并且19，3，镜头和焦距镜头在相机中相当于人眼，图像是否明亮取决于镜头的好坏。镜头的成本在整个照相机中占很大比例。 公认的比较好的镜片由玻璃或玻璃纤维制成，多片镜片构成。 有无涂层也是评价透镜好坏的主要原因之一，如何判别透镜有无涂层？ 简单，从侧面看电镀的透镜有紫色和蓝绿色(折射的颜色因电镀膜而异)光泽，但是没有电镀的透镜完全没有这些光泽。 4、芯片处理也是影响成像效果的重要因素之一，当芯片质量差时，如果照相机光线弱，则照相机不能使用。 一台照相机采用什么样的处理芯片，除非分解检查，否则只能通过实际效果来判断。 20，8 .展望未来，根据IT行业硬件发展的“摩尔定律”，相信数码相机也会遵循发展定律，在未来几年内发展。 从当前市场状况来看，制约照相机发展的因素主要有： 1、照相机市场起步缓慢、消费者认知度低、普及率低、市场容量增长速度不充分、应加以一定引导推进市场消费。 2、照相机的实用化不够，有一定的局限性，现在仍作为消费类产品出售。 消费者将其作为视频聊天、简单的个人影像集、简单的监视系统等工具。 3、当前计算机硬件的限制，诸如计算机图形卡、显示器分辨率和USB1.1接口速度，都影响到高像素成像的真正普及。 21、现在掌握的资料来