1. 研究目的与意义（文献综述）

视觉定位技术实际上是以计算机和摄像机等机器来代替人眼对待被检目标进行跟踪和检测、识别和理解，是研究计算机模拟生物宏观视觉功能的科学和技术。视觉定位和导航是机器人的关键技术。机器人通过与非视觉传感器的协调配合，利用视觉系统对周围的环境信息进行实时地检测、分析，确定目标物体的位置和方向，然后结合特定的任务，规划出适当的运动轨迹。机器人需要利用先验环境信息、传感器的观测值等输入信息，经过一定的变换和处理，更加准确地对目标物体当前的特征进行估计，之后将此特征信息反馈给机器人的控制系统，从而引导机器人准确地操作。机器人视觉系统经历了三代的发展，第一代机器人视觉的功能一般是按规定流程对图像进行处理并输出结果。这种系统一般由普通数字电路搭建成，主要用于平板材料的缺陷检测。第二代机器人视觉系统一般由一台计算机、一个图像输入设备和结果输出硬件组成。视觉信息在机内以串行方式流动，有一定的学习能力以适应各种新的情况。第三代机器人视觉系统是目前国际上正在开发使用的系统，采用高速图像处理芯片、并行算法，具有高度的智能和普通的适应性，能模拟人的高度视觉功能。国外对于机器人视觉定位技术的研究都比较早，发展相对较成熟，并且已经做出了一些商品化的具有视觉定位功能的机器人。

在国外，机器视觉的发展历程最早是在上世纪五十年代才提出的概念，真正开始发展是在七十年代，直到九十年代才发展逐渐趋于成熟。它开始是在对机器人的研究过程中发现发展出来的，上世纪七十年代由于ccd图像传感器的出现，使得ccd相机代替了硅靶摄像，它是机器视觉技术发展历史上的重要转折点，到八十年代cpu和dsp等数字图像处理的硬件技术发展迅猛，使机器视觉技术也得以飞速发展。在视觉技术的发展的同时，国外的一些专业人士成功将先进的视觉技术应用在机器人上面，使得机器人的视觉定位更加快速和便捷，同时也使机器人发展向更加智能化、人性化的方向。国内机器视觉技术是在20世纪90年代才进入发展期，在继北美、欧洲还有日本之后，近几年随着全球制造中心向中国转移才逐渐开始加速发展。目前我国正逐渐成为全世界生产加工的中心，许多的生产线也在逐步或已经迁入中国，同时非常多的全球先进的机器视觉技术逐步渗入我国，我们国家也将成为全球的发展机器视觉技术最活跃的地区之一。在国内，由于许多的行业都是新兴的行业，同时也因为机器视觉的产品的技术还不能普遍，所以在很多行业都没有使用，就算有应用也基本没有应用于高端方向，更不用说发展到机器人身上。最近几年中国做有关机器视觉定位的研究，还有相关产品的销售与应用的企业，这些企业是非常少的，排除所有高校和研究所，北京附近大概有十家企业左右广东和江南地区一共有二十几家企业左右。不过直接应用现成的机器视觉定位产品的公司就有不少了，他们基本都是从国外直接引进整套设备，设备包含有机器视觉定位系统，伴随这些引进，国内的机器视觉技术逐步发展起来。

我国目前的机器人产品硬件核心设备零件和一些核心的技术都是引进国外的，高端机器人的国产化程度并不高，这些从国外引进的产品不仅价格昂贵，而且许多都是国外淘汰的技术和产品。我国机器人产业要想走在世界的前列就必须实现自我研发，开发新的科技和产品。

2. 研究的基本内容与方案

（1） 采集包括目标物体所在的环境图像信息，对图像信号进行预处理；

（2） 对图像信息进行分析，提取目标物体的边缘特征，将数据传送到计算机中；

（3） 根据获取的数据，结合视觉定位算法确定目标物体的空间位置坐标；

3. 研究计划与安排

（1）3月3日-3月12日，中英文检索、外文资料翻译，进行课题调研，完成开题

报告；

（2）3月13日-3月18日，完成基于视觉的机械手操作定位控制系统方案设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[2] 张建中.机器人装配视觉定位应用研究.机电工程.2011年8期

[3] 刘曙光.机器视觉及其应用.河北科技大学学报.2000年4期

[4] 杨海涛.机器视觉检测算法研究及实现[d].吉林:吉林大学，2004