25. Структурная схема и роль технического зрения в непромышленной робототехнике. Устройства видеозахвата.

Принцип оптико-электронной обработки визуальной инфы используется в промыш., экстремальной робототехнике:

- при обзорно поисковых операциях;

- решение задач распознавания;

- решение задач слежения.

СТЗ – программно-аппаратный комплекс, предназначенный для извлечения из визуальной инфы(сцены) полезной инфы о свойствах изображаемых объектов или процессов.

СТЗ имеет 3 зоны:

1. Ближнего действия(зона около захватного устройства, отвечает за безопасность);

2. Средняя (включает рабочую область манипулятора);

3. Дальняя (выходит за рабочую область манипулятора).

Схема работы СТЗ

Вроде устройство видеозахвата.

26. Функции и задачи систем технического зрения.

Функциональное назначение СТЗ робота в зависимости от области конкретных условий его применения довольно многообразно.

Наиболее типичными функциями, выполняемые СТЗ в робототехнике:

- регистрация наличия объекта в поле зрения датчика внешней(по отношению к роботу) видеоинформации - видеосенсора;

- подсчет числа объектов, находящихся в поле зрения или прошедших перед видеосенсором;

- считывание и расшифровка меток;

- обнаружение препятствии, мешающихдвижениям робота;

- измерения геометрических и физических параметров объектов;

- контроль изделии на наличие видимых дефектов, полноту комплектации, соответствие эталонам;

- классификация (распознавание) объектов;

- определение местоположение и ориентации объектов в рабочей зоне робота;

- поиск нужных объектов на рабочей сцене;

- измерение скорости движущихся объектов;

- слежение за перемещениями и изменениями скорости объектов;

- визуальное определение изменении во времени наблюдаемых физических и технологических процессов;

- обеспечение информации для задания и коррекции траектории рабочего органа робота в адаптивном режиме;

- навигация и наведение мобильных роботов; визуальный контроль правильности выполнения операции роботом;

- калибровка геометрических параметров манипулятора, привязка его системы координат к системе координат рабочего пространства;

- обеспечение требовании техники безопасности.

Типичные задачи, решаемые системой технического зрения, сводятся к наиболее распространеннымзадачам:

- Обнаружение(позицияиориентацияобъекта)

- Измерение(измерениефизическихпараметровобъекта)

- Инспекция(присутствиеилиотсутствиеэтикеткиилиакцизноймарки)

- Идентификация(распознаваниесимволов,контрольпечати)

27. Процесс обработки зрительной информации.

Этапы обработки зрительной инфы

ПЗС – прибор с зарядовой связью

Отработка визуальной инфы в СТЗ НПТ происходит практически во всех диапазонах электромагнитных волн:

1 оптический(видимый спектр + ИК);

2 радио;

3 рентгеновский;

4 ультразвуковой.

Процесс обработки зрительной инфы.

1. Фильтрация – необходима для уменьшения влияния шума постоянно поступающего при работе датчиков и сенсоров и случайных внешних воздействий.

а) выбор фильтра;

б) выбор размера окна фильтрации.

2.Сегментация – процесс разделения потока сигналов на участки, обладающие постоянными свойствами и признаками. В процессе сегментации происходит сжатие данных.

а) выделение контуров;

б) нахождение однородных областей;

в) выявление особенностей изображения;

г) другие способы декомпозиции изображения.

3. Кластеризация – объединение подобных сегментов в группы для дальнейшего анализа и извлечения инфы

а) измерение размеров и др. параметров объекта;

б) вычисление формальных признаков и др. количественных характеристик;

в) определение качественных характеристик;

г) определение положения и ориентации объектов.

4. Распознание образов – процесс отнесения исходных данных к определенному классу с помощью отдельных определённых признаков, характеристик этих данных из массы данных.

5. Классификация сцены - процесс идентификации, задачей которого явл определение на основе обучающей выборки номера класса, к которой относится рассматриваемая сцена.