文|伯朗特机器人配资门户官方网
大家知道机器人视觉吗？
其实机器人的“眼睛”可以理解为机器人的视觉传感器，这个传感器可以是雷达、也可以是视觉相机，但是一般现在来说，机器人视觉相机比较主流一点。
加了视觉的机器人，可以做的事情就更多了，本来机器人只是按照设定的程序做简单的路径动作，而加了视觉之后，机器人可以通过视觉系统去判定物料，在检测、测量、定位、识别等地方，多了很大的用武之地。本节从机器人视觉的基础概念讲起，希望能帮助你理解机器视觉系统。
1视觉相关设备
视觉系统的硬件组成部分，包括相机（用于采集图像）、光源（提供照明以增强图像质量）、和视觉处理系统（软件算法处理图像数据）。
相机捕获图像后，视觉处理系统分析图像内容（如识别物体位置），光源确保图像清晰度，减少环境干扰。这在工业应用中用于自动化检测或引导机器人操作。
2视场
视觉系统需要识别的物理区域范围，即相机镜头能覆盖的视野面积。
视场大小直接影响系统精度：视场越大，相机捕捉的区域越广，但每个像素代表的物理尺寸越大，导致细节识别精度降低（例如，大视场可能无法检测微小缺陷）。反之，小视场可提高精度，但覆盖范围有限。
3像素
相机成像的基本单位，代表图像中的一个点，其数值表示亮度或颜色。像素大小是相机精度的关键指标。
细节：像素数量（分辨率）越高，在相同视场下，图像细节越丰富，识别精度越高（例如，高像素相机能更精确检测小物体）。但像素大小需与视场平衡：如果视场固定，增加像素数量可提升精度；反之，视场扩大时，需更高像素维持精度。
4像素距离比
每个像素对应的物理尺寸（单位如毫米），也称“像素当量”。它量化了图像像素与实际物理空间的比例关系。
像素距离比越小，表示每个像素代表的物理尺寸越小，系统精度越高（例如，1像素对应0.02毫米）。标定过程中通过已知尺寸的标定板计算此值。如果像素距离比大，测量误差增大（如一个像素误差可能导致显著位置偏差）。
5视觉坐标系
这是视觉系统自带的坐标系，用于描述图像中物体的位置，通常基于图像坐标系或像素坐标系。需要转换到机器人坐标系才能指导机器人动作。
类型：视觉坐标系常指图像坐标系（单位为物理尺寸如毫米）或像素坐标系（单位为像素）。例如，像素坐标系原点在图像左上角，图像坐标系原点在光心。
转换需求：视觉坐标系是二维的（如u-v像素坐标），而机器人坐标系是三维的（如世界坐标系）。使用中必须通过数学转换（如齐次坐标）将视觉坐标映射到机器人坐标。
6标定（Calibration）
定义：建立机器人坐标系和视觉坐标系之间关联的过程，确保视觉系统识别的坐标能准确映射到机器人操作空间。
目的：解决坐标系差异（如视觉坐标系基于图像，机器人坐标系基于物理空间），避免定位错误。
手眼标定的方法一般有两种：
（1）静态标定：相机固定时，使用标定板（如工装板）记录多个点的像素坐标和对应机器人物理坐标，生成转换矩阵。
（2）动态标定：针对移动相机（如eye-in-hand系统），计算相机与机器人的相对位置。
关键参数：包括相机内参（焦距、畸变系数）和外参（相机在机器人坐标系中的位置和方向）。
精度影响：标定误差直接影响系统精度；高精度标定可达亚像素级别（如0.02毫米）配资门户官方网。
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