ВВЕДЕНИЕ

Зрительные возможности робота, как и людей, обеспечиваются сложным чувствительным механизмом, который позволяет гибко реагировать на изменения внешней среды. Использование технического зрения и других методов очувствления диктуется постоянной необходимостью повышать гибкость и расширять области применения робототехнических систем. Хотя датчики расстояния, тактильные датчики и датчики силы играют большую роль в совершенствовании функционирования робота, техническое зрение является наиболее мощным источником информации для робота. В силу сказанного, исследования в области систем технического зрения роботов продолжают оставаться одним из наиболее перспективных направлений современной робототехники, что и подтверждает актуальность данной работы.

Зрение робота можно определить как процесс выделения, идентификации и преобразования информации, полученной из трехмерных изображений. Этот процесс, называемый также техническим или машинным зрением, разделяется на шесть основных этапов: а) снятие информации, б) предварительная обработка информации, в) сегментация, г) описание, д) распознавание, е) интерпретация. Снятие информации представляет собой, процесс получения визуального изображения. Предварительная обработка информации заключается в использовании таких методов как понижение шума или улучшение изображения отдельных деталей. Сегментация -- процесс выделения на изображении интересующих объектов. При описании определяются характерные параметры (например, размеры или форма), необходимые для выделения требуемого объекта на фоне других. Распознавание представляет собой процесс идентификации объектов (например, гаечного ключа, болта, блока двигателя). Наконец, интерпретация выявляет принадлежность к группе распознаваемых объектов.

Названные этапы удобно сгруппировать в соответствии со сложностью их реализации. Выделим три уровня технического зрения: низкий, средний и высокий. Хотя четких границ между этими уровнями не существует, их выделение целесообразно для классификации различных процессов, характерных для систем технического зрения.

Под низким уровнем технического зрения понимаются такие процессы, которые являются простыми с точки зрения осуществления автоматических действий, не требующих наличия искусственного интеллекта. К низкому уровню технического зрения мы будем также относить снятие и предварительную обработку информации.

Под средним уровнем технического зрения понимаются процессы выделения, идентификации и разметки элементов изображения, полученного на нижнем уровне. С учетом принятого подразделения технического зрения к среднему уровню относятся сегментация, описание и распознавание отдельных объектов.

Под высоким уровнем технического зрения понимаются процессы, относящиеся к искусственному интеллекту. В то время как алгоритмы, используемые на нижнем и среднем уровнях технического зрения, разработаны достаточно хорошо, знание и понимание процессов высокого уровня пока еще недостаточны.

Целью данной магистерской аттестационной работы является исследование методов идентификации объектов в рабочей зоне робота.

Объектом исследования является система технического зрения робота.