智能传感器技术 课件 第十四章 机器人视觉感知_第1页
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文档简介

《智能传感器技术》教材配套课件国防科技大学机器人可见光视觉感知14.1机器人红外视觉感知14.2机器人激光雷达视觉感知14.3机器人视觉感知是指机器人通过CCD、红外、激光等传感器采集和解析图像或环境数据从而达到智能识别和理解的技术，它使机器人能够具有图像捕捉、物体识别、目标追踪、动作理解等功能。可见光视觉感知用于工业机器人小孔成像与等效透镜成像模型二维平面成像►天问一号火星车“祝融号”立体视觉成像►图像预处理灰度化几何变换图像增强图像分割特征提取边缘检测角点检测纹理特征提取颜色特征提取图像理解图像识别图像语义分析机器人可见光视觉感知14.1机器人红外视觉感知14.2机器人激光雷达视觉感知14.3机器人红外视觉感知就是一种通过红外传感器来检测和分析环境中的热辐射或红外光的技术。这种技术不依赖可见光，可在完全黑暗的环境中工作，广泛应用于机器人夜间导航、物体识别、环境监测等。机器人红外视觉感知主要包括两大类：主动式红外视觉感知被动式红外视觉感知。主动式红外视觉采用可控的红外光源来激发物体，然后通过捕捉反射回来的红外光进行检测和分析。被动式红外视觉是一种利用红外热辐射进行物体检测的技术，具有非接触性、非侵入性和非破坏性的特点，无需照明光源，可在雨雪、大雾等不良天气条件下昼夜持续工作典型的红外热成像机器视觉系统工作原理机器人可见光视觉感知14.1机器人红外视觉感知14.2机器人激光雷达视觉感知14.3激光雷达系统通过发射激光脉冲并接收反射回来的光束，来测量物体与传感器之间的距离，从而实现对周围环境的三维感知。激光雷达视觉感知系统利用其扫描功能可以实现三维图像构建。按照扫描方式，激光雷达系统可以分为三种，即机械扫描式、半固态式及全固态式。通过激光发射系统产生单波束或者少量波束发射，通过扫描机构的一维扫描，实现对探测区域三维成像测量。扫描范围大帧频难以提升难以实现远距离成像体积重量较大，可靠性相对差发射器和接收器固定不动，只通过少量运动部件实现激光束的扫描MEMS偏振镜MEMS半固态激光雷达成像示意图MEMS半固态激光雷达►转镜扫描原理转镜类激光雷达结构示意图转镜式激光雷达►全固态激光雷达通常采用如Flash技术或光学相控阵（OpticalPhasedArray,OPA）来实现光束的电子控制扫描，从而克服了传统机械式激光雷达的局限性，如体积庞大、耐久性问题以及成本较高等。Flash激光雷达OPA激光雷达Flash激光雷达►通过控制相控阵雷达平面阵列各个阵

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