機(jī)器人視覺是一種處置懲罰問題的研討手腕。顛末長時(shí)間的開展，機(jī)器人視覺正在定位，辨認(rèn)，檢測(cè)等多個(gè)方面開展出來各類方式。其以罕見的相機(jī)作為對(duì)象，以圖象作為處置懲罰前言，獲得情況信息。
1、相機(jī)模子
瓜果分揀機(jī)器人方案相機(jī)是機(jī)器人視覺的次要武器，也是機(jī)器人視覺跟情況停止通訊的前言。相機(jī)的數(shù)學(xué)模型為小孔模子，其焦點(diǎn)在于類似三角形的求解。此中有三個(gè)值得存眷的處所：
1.11/f=1/a+1/b
焦距即是物距加上像距。此為成像定理，知足此前提時(shí)才氣成明晰的像。
1.2X=x*f/Z
若是接連轉(zhuǎn)變焦距f，并同時(shí)挪動(dòng)相機(jī)轉(zhuǎn)變Z，則可以使得物體x正在圖象上所占像素?cái)?shù)量穩(wěn)定(X)。此為DollyZoom原理。若是某個(gè)物體正在該物體前方(更大的Z)，可應(yīng)用此原理隨意率性調(diào)劑兩個(gè)物體正在相片上的比例。
1.3焦距越長，則視場越小，可以將遠(yuǎn)處的物體拍明晰。同時(shí)相片會(huì)有更年夜的景深。
2、消失面
消失面是相片中特有的。此點(diǎn)正在相片中沒有間接存在，正在理想中間接沒有存在。因?yàn)樯溆白兏?，相片中本來平行的線會(huì)有訂交的趨向。若是供的平行直線正在圖象中的交點(diǎn)，則該點(diǎn)對(duì)應(yīng)理想中無窮遠(yuǎn)出的一點(diǎn)。該點(diǎn)的圖象坐標(biāo)為[X1X11]。此點(diǎn)成為消失面。相機(jī)光心與消失面的連線指向消失面正在攝像機(jī)坐標(biāo)系中的標(biāo)的目的。
另外，統(tǒng)一立體上各個(gè)標(biāo)的目的的消失面，會(huì)正在圖象中構(gòu)成一條直線，稱為水平線。該原理可以用于丈量站正在地上的人的高度。值得注意的是只有相機(jī)程度時(shí)，horizen的高度才是cameraHeight.
立體倉庫分揀機(jī)器人2.1位姿估量
若是咱們能取得一幅圖中的2個(gè)消失面。且那2個(gè)消失面所對(duì)應(yīng)的標(biāo)的目的是彼此垂直的，那么咱們便可以估量出相機(jī)絕對(duì)于此圖象的姿態(tài)。正在取得相機(jī)絕對(duì)于靶標(biāo)的扭轉(zhuǎn)向量后，若是相機(jī)外部參數(shù)已知，且已知射影變更矩陣，則可計(jì)較相機(jī)絕對(duì)于靶標(biāo)的距離，那么可以估量機(jī)器人的地位。H=K^-1*(H射影矩陣)
2.2點(diǎn)線對(duì)偶
p1×p2=L12
中國郵政分揀機(jī)器人L12×L23=p2
3、射影變更
射影變更是空間中立體---立體的一種變更。對(duì)齊次坐標(biāo)，隨意率性可逆矩陣H均抒發(fā)了射影變更。簡而言之，可以抒發(fā)為A=HB，此中AB是[XY1]情勢(shì)的其次坐標(biāo)。射影變更的一大作用就是將某一外形投射成其他外形。好比，建造相片中的廣告牌，或許角逐轉(zhuǎn)播中的廣告牌，或許泅水角逐運(yùn)動(dòng)員達(dá)到后阿誰biu的一下呈現(xiàn)的國旗。射影變更也是加強(qiáng)理想技巧的根底。
射影變更的焦點(diǎn)在于H的求取。平凡的求解方式睹機(jī)械視覺教材。
假定立體相片的四個(gè)面離別是A(001)B(011)C(111)D(101)。明顯，那四個(gè)面須要投射到四個(gè)咱們已知像素位坐標(biāo)的圖象區(qū)域中。另外，咱們借可以根據(jù)像素地位計(jì)較兩個(gè)風(fēng)趣的面，V1(x1y1z1)，V2(x2y2z2)。那兩個(gè)面皆是圖象面。他們對(duì)應(yīng)的實(shí)際坐標(biāo)假定是(010)(100)。那么咱們便有三個(gè)很風(fēng)趣的實(shí)際面了。離別是(100)(010)(001).剛好是一個(gè)IdentityMatrix。那三個(gè)實(shí)際坐標(biāo)顛末射影變更會(huì)失掉像素坐標(biāo)。像素坐標(biāo)又是已知的。那么H的第一列便該當(dāng)對(duì)應(yīng)beta*V2第二列該當(dāng)對(duì)應(yīng)alpha*V1。第三列該當(dāng)對(duì)應(yīng)gama*【A的像素坐標(biāo)】。alphabetagama是常數(shù)?！旧溆白兏蟮淖鴺?biāo)應(yīng)為常數(shù)乘以其次坐標(biāo)】。
若是能解得alphabetagama，那么咱們便取得了射影變更矩陣。明顯把C面的像素坐標(biāo)帶入方程，咱們則有3個(gè)方程，4個(gè)未知數(shù)?？墒莑amda并沒有影響，除過來后咱們只有把a(bǔ)lpha/lamdabeta/lamdagama/lamda看成未知數(shù)便可消除射影矩陣。
以是，射影變更矩陣的第一列代表消失面V1第二列代表消失面V2，第一列與第二列的叉乘，代表水平線方程。
原文題目：機(jī)器人學(xué)——機(jī)器人視覺
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