机器视觉定位系统：从狭义坐标转换到广义视觉定位的全面解析

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    机器视觉定位

    什么是定位

    狭义：坐标的定位，多个坐标系（通常是机械坐标系和图像坐标）的坐标转换，输入一个坐标系通过转换到另一个坐标系来定位另一个坐标系的位置。

    广义上：全称应该叫视觉定位系统。在机构平台上安装摄像头，利用摄像头对视野内的产品进行拍摄，通过数据传输引导机器人进行抓拍，并将其放置在设定的位置。

    为什么定位

    简单来说，机器视觉实际上就是用机器代替人的眼睛进行判断。

    机器视觉解决方案不仅可以提高生产的灵活性和自动化，而且在一些不适合人员操作或不可预测的解释的危险工作环境下，也需要机器视觉来替代人工视觉。

    定位原则及特点

    原则：

    机器视觉系统通过机器视觉产品转化为图像信号，传输到图像处理系统，根据像素划分和亮度、颜色等信息，获取目标产品的形态信息，然后转化为数字信号（坐标角度信息）、图像图像、图像图像系统对这些信号进行各种运算和转换，使计算结果通过各种通信来控制设备的运动。

    特征：

   

    1：视觉定位是一门综合性技术，包括数字图像处理技术、机械工程技术、控制技术、电光照明技术、光学成像技术、传感器技术、模拟和数字视频技术、计算机等。而硬件技术、人机界面技术等，只有通过调整和应用多种技术，才能配置成功的工业机器视觉系统。

    2：工业机器视觉需要适应恶劣的工业生产环境。同时具有合理的性价比、高容错性、安全性和通用的工业接口，因此需要强调实用性。只有这样，普通工人才能操作。

    3：工业机器视觉强调实时性，要求高速度、高精度。因此，很多计算机视觉和数字图像处理技术很难应用到机器视觉中。事实上，其开发速度远远快于工业生产中的实际应用速度。

    4：工业机器视觉研发工程师必须具备学习数学理论、编写计算机软件以及集成照明、机械和电气能力。

    定位应用

    材质定位的应用分为单材质和双材质两大场景：

    名词解释：

    机器：机器人、移动平台等硬件，以及整体机构平台的统称

    数据位置：材料的某个位置，当这个位置没有摄像头引导时，机器默认能够抓取、放置、贴出精度要求。

    位移差：生产过程中该位置与基准位置的偏移量包含x、y、a（角度）。

    单一材料捕捉、校正、放置

   

    1、抓取：制作过程中需要抓取的真实位置（x，y）和天使（Angel）是不确定的。找到一些加工，找出机器需要的点坐标，转换为真实坐标和材料的视角，加工系统将真实坐标和角度传输到机器平台进行旋转

    2、纠正：生产过程中，机器抓取固定，抓取材料时仍然存在偏差。这时，相机在拍摄素材后需要将图像传输到图像处理系统。找一些处理，找出机器需要的点坐标以及该点坐标在基准位置的位移差（xya），然后将位移差转换为位移差的真实坐标。材料对材料的位移补偿（先旋转后平移）

    3、放置：在生产过程中，生产过程中需要放置的真实位置（x，y）和角度（ANGE）是不确定的。摄像头拍照后传输至图像处理系统进行拍照。机器所需的点坐标将真实坐标和材料的点的点进行转换。加工系统将真实的坐标和角度传送到机床工作台上进行旋转和移动

    涉及到的函数：

    (1)当材料有角度，且机器移动坐标轴与旋转中心轴不同时，机器旋转和平移时，旋转后坐标偏移会发生变化。这时需要计算旋转后新的平移

    (2)当素材的抓取(放置)无明显特征或硬件条件限制时，图像处理系统需要获取特征点与抓取(放置)点在素材上的固定相对位置材料，然后根据拍照，摄影师根据拍照进行拍摄。材质的特征点计算出需要捕捉和放置的点。