在本项目中,开发者利用了先进的ROS2平台和Python语言,结合OpenArm机器人模型,成功地将深度相机集成到双臂机器人系统中。项目的核心目标是实现手眼标定和环境建模,进而达成通过视觉引导完成精确抓取的功能。通过在MuJoCo仿真环境中的严格测试,验证了系统功能的高效性和准确性。 深度相机集成到机器人系统是该项目的首要步骤。深度相机能够提供立体的视觉信息,这对于机器人感知环境至关重要。在集成过程中,开发者需要确保相机数据的稳定输入,并将其转换为机器人能够理解的信号,从而为后续的处理提供数据基础。 手眼标定技术的实现是项目中的又一关键环节。手眼标定指的是在机器人系统中确定相机与机械臂之间的精确空间关系。通过这种标定,机器人能够准确地了解相机所捕捉到的图像信息与其机械臂动作之间的对应关系。这种对应关系对于机器人完成抓取等操作至关重要。 环境建模是通过双臂机器人搭载的深度相机捕捉到的信息来实现的。在项目中,系统必须能够理解和分析所处环境,构建出环境的三维模型。这种模型对于机器人来说,是进行路径规划、避障和抓取定位的基础。 视觉引导抓取任务是将上述技术融会贯通后应用的场景。通过综合使用深度相机集成、手眼标定和环境建模的技术成果,双臂机器人可以识别和抓取目标物体。此过程要求机器人具备一定的智能化水平,能够在复杂的环境中识别物体,计算最佳的抓取路径,并且能够适应环境变化,调整其抓取策略。 MuJoCo仿真环境的引入是项目的亮点之一。MuJoCo是一个高级的动态模拟软件,广泛用于机器人、生物力学和动画等领域的研究。它能够提供物理精确、响应快速和视觉真实的模拟环境。项目利用MuJoCo对双臂机器人系统进行仿真测试,确保系统在实际应用前能够稳定运行,达到预期的性能指标。 值得注意的是,整个项目中,开发者选用ROS2作为开发平台具有重要意义。ROS2是机器人操作系统(Robot Operating System)的第二个主要版本,它在继承了ROS1优良特性的基础上,提供了更好的多机器人协调、实时性支持以及跨平台的灵活性。Python语言的使用进一步简化了开发流程,提高了开发效率。 该项目不仅展示了在双臂机器人视觉系统集成方面的前沿技术,而且通过使用先进的仿真平台和编程语言,验证了机器人技术在复杂任务执行上的可行性。这些技术的结合和应用,为未来在工业、服务以及科研领域的机器人自动化技术的发展提供了宝贵的参考。
2026-02-11 09:34:14 32.26MB Python
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本文详细介绍了利用Halcon实现四相机高精度标定与图像拼接的步骤,包括标定准备、Halcon代码实现、图像拼接关键步骤、精度优化技巧以及精度验证与误差分析。标定准备阶段涉及标定板选择与布局、相机固定与同步;Halcon代码实现部分包括标定初始化、采集标定板图像并关联、执行全局标定;图像拼接关键步骤涵盖Homography矩阵计算、图像畸变矫正、多分辨率图像融合;精度优化技巧包括标定板检测优化、非线性误差抑制、温度补偿和振动补偿;精度验证与误差分析则通过单像素靶标平移验证和拼接RMSE计算来确保标定精度。最终实现5μm级的测量级拼接精度,适用于高端工业应用。 在机器视觉领域,相机标定和图像拼接是实现高精度测量与视觉分析的基础技术。Halcon作为一种先进的机器视觉软件,提供了强大的功能来实现这一过程。本文深入探讨了使用Halcon进行多相机系统标定与图像拼接的技术细节,为工业级应用提供了高精度的解决方案。 进行标定准备工作是关键步骤之一,这包括选择合适的标定板及其布局,以及确保相机的固定与同步,从而保证标定过程中相机位置的一致性。在标定板的选择上,通常需要根据实际应用场景中的精度要求,选择具有足够特征点的高精度标定板。 Halcon代码实现部分涉及到一系列步骤,其中包括标定的初始化、图像采集与标定板的关联,以及最终的全局标定执行。这一部分的核心目标是确定相机内部参数和相机间相对位置的外部参数,这对于后续图像拼接至关重要。 在图像拼接方面,关键步骤包括计算Homography矩阵,进行图像畸变矫正以及多分辨率图像融合。这些步骤确保了不同相机拍摄的图像能够在几何上无缝地结合起来,形成了一个完整的、无明显界限的全景视图。 为了进一步提升拼接精度,文中还介绍了若干精度优化技巧。标定板检测优化可以提高特征点检测的准确性;非线性误差抑制有助于减少光学畸变;而温度补偿和振动补偿则可以适应环境变化对相机标定造成的潜在影响。 在精度验证与误差分析环节,通过单像素靶标平移验证和拼接RMSE(Root Mean Square Error)计算,可以确保达到的标定精度符合预期目标。本文所述方法最终实现了5微米级别的高精度拼接,这样的精度水平能够满足高端工业应用中的严格要求。 这些技术的综合作用使得多相机系统在进行复杂视觉任务时,能够提供极其精确的图像信息,这对于产品质量检测、尺寸测量以及三维重建等应用场景来说,具有极其重要的价值。通过这些步骤的实施,多相机系统可以为高端工业应用提供稳定可靠的视觉解决方案。
2026-02-07 16:09:08 13KB 机器视觉 Halcon 图像拼接
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本文介绍了使用Halcon实现双相机单标定板标定并进行图像拼接的方法。该方法适用于多个相机联合拍摄大尺寸物体且视野存在重叠区域的场景。通过在同一标定板上进行标定,计算两个相机之间的位相对外参矩阵,从而实现图像的拼接。文章详细展示了标定过程的代码实现,包括相机参数的设置、标定板的读取与标定、相机位姿的计算以及最终的图像拼接步骤。该方法为多相机协同工作提供了有效的解决方案,尤其适用于需要高精度图像拼接的工业应用场景。 在现代工业应用中,对于大尺寸物体的精确成像需求日益增多,尤其是在质量检测、三维重建等任务中,使用多个相机可以提供更为广阔的视野和更精细的细节捕捉。在这些场景下,不同相机拍摄的图像之间存在一定的重叠区域,这就需要通过图像拼接技术来合成一个完整的视图。本文介绍了如何利用Halcon软件包实现双相机系统下的图像拼接。Halcon是一个功能强大的机器视觉软件,广泛应用于工业检测和测量领域。 文章首先介绍了双相机标定的基本概念和意义。标定是确定相机内参和外参的过程,内参涉及相机的焦距、光心等参数,而外参则描述了相机在三维空间中的位置和姿态。通过标定,可以准确地计算出相机之间的相对位置和角度,这是实现高精度图像拼接的前提。 在双相机标定的实际操作过程中,需要一个已知几何特征的标定板,如棋盘格板。通过拍摄标定板在不同角度和位置的照片,可以收集到足够的信息来计算相机的内外参数。文章详细描述了标定过程中的关键步骤,包括如何使用Halcon软件包中的函数进行相机参数设置、标定板的检测与识别、标定过程的执行以及最终参数的获取。 在得到双相机的内外参数后,接下来就是相机位姿的计算。相机位姿是指相机在三维空间中的位置和朝向,对于后续图像拼接至关重要。利用标定过程中获得的参数,可以通过一定的数学模型计算出在拍摄标定板时相机的具体位姿,从而为图像拼接奠定基础。 文章详细展示了如何利用获得的内外参数和相机位姿信息来实现图像拼接。图像拼接技术的核心在于如何将两张重叠区域的图像通过变换操作融合成一张无缝的全景图像。这通常涉及到图像配准、融合算法以及图像校正等步骤。Halcon提供了丰富的图像处理和分析函数,可以有效地完成这一过程。通过图像拼接,可以将从不同视角拍摄的图像合成一个更加全面和细致的视图,这对于后续的图像分析和处理工作提供了极大的便利。 本文所提供的方法在多个相机联合拍摄大尺寸物体且视野重叠的工业场景中具有重要的应用价值。通过精确的双相机标定和图像拼接,可以有效地提高成像质量和测量精度,为相关领域的技术进步提供了强有力的支持。 另外,文章中还包含了一套完整的可运行源码,这对于希望直接应用此技术的开发者来说是一个宝贵的资源。源码的提供不仅方便了读者对整个标定和拼接过程的理解,而且在实际工程应用中可以直接使用,极大地降低了开发者的入门门槛和开发成本。 使用Halcon实现双相机单标定板标定并进行图像拼接,是工业视觉应用中一种高效、精确的解决方案,尤其在需要高精度图像拼接的应用场景中表现尤为突出。
2026-02-07 16:08:35 6KB 软件开发 源码
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自动驾驶多传感器联合标定系列之IMU到车体坐标系的标定工程 , 本在已知GNSS GPS到车体坐标系的外参前提下,根据GNSS GPS的定位信息与IMU信息完成IMU到GNSS GPS 的外参标定,并进一步获得IMU到车体坐标系的外参标定。 本提供两种标定模式:车辆直线运动及自由运动,这两种模式下的注释工程代码。 在自动驾驶技术领域,多传感器联合标定是一个核心环节,它旨在确保车辆搭载的各种传感器,如惯性测量单元(IMU)、全球导航卫星系统(GNSS)、全球定位系统(GPS)等,能够准确地将各自采集的数据融合在一起,以提供准确的定位和导航信息。IMU作为重要的惯性导航传感器,可以提供车辆的加速度和角速度信息,而GNSS/GPS系统则提供了精确的地理位置信息。这两者的结合对于实现精确的车辆控制和导航至关重要。 本工程主要关注如何在已知GNSS/GPS到车体坐标系的外参前提下,通过GNSS/GPS的定位信息与IMU信息来完成IMU到GNSS/GPS的外参标定。标定过程涉及对传感器之间的相对位置和方向进行精确测量和计算,以便将IMU的数据转换为与GNSS/GPS一致的坐标系中,从而实现两者的精准对齐。这一步骤对于自动驾驶系统中感知、决策和控制的准确性具有决定性影响。 在标定工作中,我们通常采用两种模式:车辆直线运动和自由运动。车辆直线运动模式适用于道路条件相对简单,车辆运动轨迹为直线的场景,通过设定特定的运动条件,简化标定过程。自由运动模式则更加复杂,它允许车辆在任意方向和任意轨迹上运动,为标定过程提供了更多自由度,增加了标定的灵活性和准确性。实际应用中,工程师们需要根据实际道路条件和车辆运动特点选择合适的标定模式。 本工程还提供了一套注释详细的工程代码,这些代码不仅包括了IMU到GNSS/GPS外参标定的具体算法和步骤,还涵盖了数据采集、处理和分析的方法。通过这些代码的实现,可以帮助工程师们更好地理解标定的原理和方法,并在实际工作中进行有效的调试和优化。 此外,本工程还涉及一系列的文档和图片资源,例如自动驾驶技术介绍、相关技术的探索以及详细的项目文档。这些资源为自动驾驶领域的研究和开发提供了丰富的参考资料,有助于行业人员深入学习和掌握相关知识。 自动驾驶多传感器联合标定是一个复杂而精确的过程,它涉及到多个传感器数据的整合和坐标系统的转换。通过本工程的实施,可以有效地实现IMU到车体坐标系的准确标定,为自动驾驶车辆的精确导航和控制奠定了基础。
2026-02-06 09:33:46 62KB rpc
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自动驾驶多传感器联合标定系列:激光雷达到相机图像坐标系标定工程详解,含镂空圆圆心检测及多帧数据约束的外参标定方法,附代码注释实战经验总结,自动驾驶多传感器联合标定系列之激光雷达到相机图像坐标系的标定工程 , 本提供两个工程:基于雷达点云的镂空标定板镂空圆圆心的检测工程、基于镂空标定板的激光雷达到相机图像坐标系的标定工程。 其中镂空圆圆心的检测是进行lidar2camera标定的前提。 lidar2camera标定工程中带有多帧数据约束并基于Ceres非线性优化外参标定的结果。 这两个工程带有代码注释,帮助您对标定算法的的理解和学习。 实实在在的工作经验总结 ,核心关键词: 1. 自动驾驶 2. 多传感器联合标定 3. 激光雷达到相机图像坐标系标定 4. 镂空标定板 5. 圆心检测 6. lidar2camera标定 7. 多帧数据约束 8. Ceres非线性优化 9. 外参标定 10. 代码注释 用分号分隔的关键词结果为: 自动驾驶;多传感器联合标定;激光雷达到相机图像坐标系标定;镂空标定板;圆心检测;lidar2camera标定;多帧数据约束;Ceres非线性优化;外参标定;代
2026-01-24 22:50:07 215KB
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视觉配合机器人做标定的几种方法, 1. 相机固定不动 , 上往下看 引导 机器人 移动 2. 相机固定不动 , 下往上看 3. 相机固定在机器人上 ,离旋转中心较近 4. 相机固定在机器人上 ,离旋转中心 很远 5. 特殊固定方式 – 分
2026-01-24 11:35:14 687KB 机器人 视觉标定
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功能特点 标定功能: 圆形标定:使用已知半径的圆形物体进行标定 矩形标定:使用已知尺寸的矩形物体进行标定 自定义标定:支持自定义物体标定(开发中) 测量功能: 圆形测量:测量圆形零件的半径 矩形测量:测量矩形零件的长度和宽度 支持与期望尺寸比较,计算误差 支持保存测量结果 输入方式: 图片输入:上传图片进行标定或测量 摄像头输入:使用摄像头实时捕获图像进行标定或测量 安装说明 确保已安装Python 3.7或更高版本 克隆或下载本项目到本地 安装依赖包: pip install -r requirements.txt 使用方法 运行应用: streamlit run app.py 在浏览器中打开显示的URL(通常是http://localhost:8501) 使用流程: 用户登录: 首次使用需要注册账号 使用已有账号登录系统 根据用户权限访问相应功能 首先进行标定: 图片模式:选择"标定"模式,上传标定图片,输入实际尺寸,点击"开始标定" 摄像头模式:选择"标定"模式,点击"打开摄像头",调整物体位置,输入实际尺寸,点击"开始标定" 然后进行测量: 图片模式:选择"测量"模式,上传测量图片,输入期望尺寸,点击"开始测量" 摄像头模式:选择"测量"模式,点击"打开摄像头",调整物体位置,输入期望尺寸,点击"开始测量" 查看测量结果,可选择保存结果 文件结构 app.py:主应用程序 auth.py:用户认证和权限管理模块 home_page.py:首页界面和导航模块 image_processing.py:图像处理模块 camera_utils.py:摄像头操作和图像采集 text_utils.py:文本处理和格式化 requirements.txt:依赖包列表 calibration/:存储标定数据 results/:存储测量结果 users/:用户数据和配置文件存储
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LabView与Cognex框架集成:视觉处理流程详解,包括图像采集、处理、标定与内存管理,LabView与Cognex框架集成:视觉处理流程详解,包括图像采集、处理、标定与内存管理,【labview联合cognex框架代码】 【主要包含内容】 【1】加载vpp,运行vpp,获取vpp结果数据; 【2】连接相机,相机采图,加载相机采图图片以及显示相机图片; 【3】读取本地图片加载至vpp,NI 图片转visionpro图片; 【4】图片保存 原图保存 ROI图片保存; 【5】标定流程 12点标定 上下相机映射标定范例程序代码; 【6】相机图像实时采集显示; 【7】内存管理(避免内存泄露) 【8】参数设置(如相机曝光,亮度等) 以上所有视觉部分内容均是visionpro完成,labview只负责调用以及获取最终结果。 ,关键词:vpp加载运行;相机连接采图;图片转换保存;标定流程;相机实时采集;内存管理;参数设置;visionpro;labview联合框架代码。,LabVIEW与Cognex VisionPro联合框架:实现视觉检测与数据获取的自动化代码
2025-12-13 15:06:21 8.49MB paas
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本文详细介绍了EPSON_Robot机器人手眼标定的操作流程,包括两种标定模式:实时标定和图像标定。实时标定模式下,通过Python程序与EPSON_Robot的192.168.0.1:2004服务器通信获取机器人末端位姿,同时使用摄像头采集棋盘格图像数据;图像标定模式则通过预存的图像文件进行标定。文章逐步说明了从启动程序、选择标定模式、采集多组数据到执行标定的完整流程,并提供了重置操作和查看采集数据的功能说明。标定过程采用OpenCV的cv2.calibrateHandEye函数,使用Tsai-Lenz算法计算手眼之间的变换关系。 EPSON_Robot机器人的手眼标定是实现机器人视觉系统精确工作的重要步骤。通过手眼标定,可以精确计算出机器人的末端执行器与相机之间的相对位置和姿态关系。本文所介绍的手眼标定指南主要涉及两种标定模式:实时标定和图像标定。 实时标定模式要求操作者通过Python程序与EPSON_Robot机器人进行通信,通过192.168.0.1:2004这个特定的服务器地址获取机器人末端的位姿信息。与此同时,需要使用一台已经配置好的摄像头来采集棋盘格的图像数据。在进行实时标定的过程中,操作者将依次执行多个步骤,以确保数据的准确采集和标定过程的顺利进行。 对于图像标定模式,该过程则是基于事先存储的图像数据进行标定。这要求事先有准备好的图像文件,该文件包含了足够的视角和相机捕捉到的机器人末端执行器的图像信息。在这种模式下,通过分析存储的图像数据,可以计算出手眼之间的关系。 整篇文章详细阐述了从启动标定程序、选择合适的标定模式开始,到采集多组必要的数据,最终执行标定计算的完整流程。值得一提的是,在进行标定之前,指南还详细说明了如何进行程序的重置以及如何查看和分析已经采集的数据。 EPSON_Robot的标定过程采用的是OpenCV库中的cv2.calibrateHandEye函数,基于Tsai-Lenz算法来计算手眼变换关系。Tsai-Lenz算法是手眼标定中常用的一种算法,它能够准确地处理机器人末端执行器和相机之间的相对位置与方向关系。 文章还为用户提供了如何使用Python程序进行标定过程的具体指导,这些指导不仅有助于理解整个标定的逻辑流程,而且提供了在实际操作中可能出现的问题的解决方案。此外,文中还包含了许多关于如何操作和维护标定系统的重要提示,以及对于图像采集的质量要求,确保用户能够获得高精度和可靠性的标定结果。 整个标定过程需要操作者有对机器人系统和视觉系统一定的了解,同时也需要具备一定的编程知识,尤其是对Python语言和OpenCV库有所熟悉。此外,理解和应用标定的数学基础也是成功实施手眼标定的关键。 虽然文章提供了完整的指南,但是操作者在实际应用中仍然需要谨慎和耐心地去调试和优化每一个步骤,以确保手眼标定达到最理想的效果。这一过程中,对操作者的技术能力提出了较高的要求,需要其在实践中不断地学习和积累经验。 EPSON_Robot手眼标定指南[代码]不仅仅是一份操作手册,它更是一份详细的科学文献,为那些希望在机器人视觉领域深入研究和应用的开发者提供了宝贵的参考信息。通过遵循这些指南,开发者可以有效地提高机器人的视觉识别精度和动作执行的精确性,进一步推动工业自动化的发展。
2025-11-26 11:31:38 7KB 软件开发 源码
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本文详细介绍了基于单目视觉的平面目标定位和坐标测量方法。首先,作者阐述了项目的起因和目的,即在空房间内通过视觉技术跟踪和测算遥控小车的位置。文章重点讲解了三种坐标系(相机坐标系、世界坐标系和像平面坐标系)的定义及其转换关系,以及相机的成像模型和畸变矫正原理。此外,还详细描述了相机标定的过程,包括使用棋盘标志板进行标定、求解内参矩阵和畸变系数的方法,并提供了Python代码示例。最后,文章总结了标定结果的应用,即利用已知参数的相机测算目标位置。 在现代科学技术领域,单目视觉技术已经成为了研究的热点,特别是在平面目标定位和坐标测量方面。这种技术主要依赖于单一相机来获取三维空间信息,通过一系列算法将二维图像转换为可测量的三维坐标数据。文章中所提到的项目起因和目的,是基于一种常见的应用场景,即通过视觉技术来跟踪和测算遥控小车的位置。 在进行单目视觉的坐标测量之前,需要对三种坐标系有深入的了解。相机坐标系、世界坐标系和像平面坐标系的定义及其转换关系,是单目视觉定位系统的基础。其中,相机坐标系通常是以相机的光学中心作为原点,世界坐标系则依据实际场景中物体的位置而设立,而像平面坐标系则是与成像传感器的成像平面相对应。这三者之间的转换关系对于准确测量物体在三维空间中的位置至关重要。 相机的成像模型是单目视觉研究的核心之一。这个模型模拟了光线经过相机镜头后如何成像在传感器平面上,其中包含了对相机焦距、光心以及镜头畸变等因素的考虑。畸变矫正原理是处理因镜头物理特性导致的图像失真的方法,这对于提高测量精度有着直接影响。而矫正过程通常需要一些已知的畸变模型以及矫正参数。 相机标定是单目视觉测量中的另一个重要环节。它通常使用特定的标定物体,如棋盘标志板,在不同的角度和位置对相机进行标定,以此求解出相机的内参矩阵和畸变系数。标定的准确度直接关系到整个测量系统的效果。作者提供了一系列详细的步骤,包括如何通过拍摄棋盘格来获取数据,以及如何使用这些数据来求解相关参数。此外,作者还提供了具体的Python代码示例,使得读者能够更好地理解整个标定过程,并将其应用在实际问题中。 文章总结了相机标定结果的应用。在获得了准确的相机参数后,可以利用这些参数和成像模型来测算目标在三维空间中的位置。这一过程是通过将图像坐标转换为世界坐标系中的坐标来实现的。无论是在自动驾驶汽车、机器人导航还是无人机操控等场合,这种技术都显示出了巨大的应用潜力和实用价值。 单目视觉技术因其成本低、结构简单等特点,在工业界和科研领域受到了广泛关注。在进行实际应用时,我们不仅需要精确的算法,还需要考虑各种实际因素,如光照条件、物体表面特性以及环境干扰等,这些都会影响到测量的准确性和可靠性。而随着计算机视觉技术的不断发展,单目视觉定位与坐标测量技术也在不断进步,为各个领域提供了更为高效、精确的解决方案。
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