Системы технического зрения.

Системами технического зрения (СТЗ) называют сенсорные устройства, обеспечивающие получение изображений рабочих сцен и объектов, их преобразование, обработку и интерпретацию с помощью ЭВМ, а также передачу результатов управляющему устройству робота. Среди различных систем очувствления роботов СТЗ обладают наибольшей информативной емкостью, обеспечивая по некоторым оценкам от 80 до 90% всей необходимой для успешного функционирования робота информации.

Техническое, или машинное, зрение реализует сложный процесс выделения, идентификации и преобразования видеоинформации, который содержит шестьосновных этапов: 1) получение (восприятие) информации; 2) предварительная обработка; 3) сегментация; 4) описание; 5) распознавание и 6) интерпретация.

После восприятия информации в виде визуального изображения производится ее предварительная обработка для снижения посторонних помех, улучшения изображений отдельных элементов объекта или сцены, а затем она подвергается сегментации, заключающейся в подразделении сцены на составляющие части или элементы для выделения на изображении интересующих объектов. Последующее описание массива информации представляет собой определение характерных параметров, необходимых для выделения требуемых объектов или элементов сцены и дальнейшего их распознавания посредством идентификации в соответствии с программным набором информации. И, наконец, посредством интерпретации окончательно устанавливается принадлежность "рассматриваемого" объекта к группе распознаваемых, установление его зрительного образа.

Визуальная информация в системах технического зрения воспринимается и преобразуется в электрические сигналы с помощью опто-электронных преобразователей, или видеодатчиков СТЗ, которые являются первичными преобразователями излучения в электрические сигналы и состоят из приемной оптической камеры, чувствительного элемента, устройств сканирования, считывания и усиления.

Обработка информации в СТЗ производится иерархически, для чего предварительно на первом уровне с целью снижения помех (фильтрации) и улучшения изображений используются видеопроцессоры, которые строятся на быстродействующих логических элементах или микропроцессорах. Как правило, в качестве основной характеристики плоского изображения используется его контур. Видеопроцессор по отфильтрованной информации от видеодатчика определяет координаты точек контура и вводит эту информацию на второй уровень, формирующий управляющую информацию для робота и реализуемый, как правило, на базе ЭВМ, входящей в состав СТЗ.

Присоединение видеодатчиков к основной аппаратуре СТЗ осуществляется с помощью специальных кабелей, позволяющих передавать информацию с малыми потерями и большой частотой сигналов; в последние годы для передачи информации стали применять также световолоконную оптику.

16. Содержание

    • Робототехника - определение. Мехатроника - определение, общие понятия.
    • Краткая история развития робототехники.
    • Робот - определение.
    • Состав и структура робота.
    • Приводы в робототехнике.
    • Системы управления в робототехнике.
    • Способы перемещения роботов. Колёсные и гусеничные роботы.
    • Способы перемещения роботов. Шагающие роботы.
    • Промышленные роботы - определение, общие понятия.
    • Общие принципы технической политики при роботизации промышленного производства.
    • Общее устройство и составные части промышленных роботов.
    • Захватные устройства. Назначение. Виды захватных устройств.
    • Принципы мехатронного подхода к проектированию.
    • Чувствительные устройства внешней информации.
    • Системы технического зрения.
    • Локационные сенсорные устройства.