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1、第五章第五章 视觉、触觉传感视觉、触觉传感器器7/21/20241视觉触觉传感器5.1 视觉传感器视觉传感器视觉传感器的作用n进行位置检测；n进行图像识别；n进行物体形状、尺寸缺陷监测。视觉传感器的组成n照明部：照明被测物体；n接收部：由透镜、滤光片组成；n光电转换部：将光学信号转换为电信号；n扫描部：将二维图像信号转换为时间序列一维信号。7/21/20242视觉触觉传感器5.1.1 光电摄相机光电摄相机原理： 组成有接受部分、光电转换部分和扫描部分组成的二维视觉传感器。 其光导摄像管是一种兼有光电转换功能和扫描功能的真空管。 经透镜成像的光信号在摄像管靶面上作为模拟量被记录下来，从阴极发射的
2、电子束依次在靶面上扫描，将图像的光信号转换成时间序列信号。7/21/20243视觉触觉传感器5.1.2 固体半导体摄相机固体半导体摄相机l 组成有CCD摄像元件、驱动电路和信号处理电路、电源组成。l 分类：隔行传送、帧传送l 隔行传送原理：由场A和场B信号构成完整图像。场A图像先送入垂直位移寄存器，再依次送入水平位移寄存器。同样再依次读入场B信号。7/21/20244视觉触觉传感器5.1.3 激光式视觉传感器激光式视觉传感器l 组成有光电转换元件、高速回转多面棱镜、激光器组成。l 高速旋转多面棱镜旋转，将激光器发射的激光反射到条形码上做一维扫描，经条形码反射的光束有光电转换元件接受并放大，送信
3、号处理装置，对其识别。7/21/20245视觉触觉传感器5.1.4 红外图像传感器红外图像传感器1、热电型：在靶面表面开槽的原因2、红外CCD 7/21/20246视觉触觉传感器 5.2 人工视觉人工视觉5.2.1人工视觉的硬件构成 由图像输入、图像处理、图像存储和图像输出四部分组成1、图像输入的作用：通过视觉传感器将物体图像变为二维、三维图像，再经光电元件将光信号转变为电信号，通过扫描采样将图像分解成许多像素，再把之输入计算机进行图像处理。2、图像处理的作用：对图像信息进行预处理，以滤去干扰、噪声并作几何色彩方面的校正，以提高信噪比。3、图像存储的作用：把像素信息送到存储器中存储，以备调用。
4、4、图像输出的类别 7/21/20247视觉触觉传感器5.2.2物体识别1、物体图像输入：识别物体前，将物体有关信息输入到计算机内。2、图像处理技术和方法：输入的图像含有噪声，并非每个像素独有实际意义。（微分法和区域法）3、物体图像识别：视觉传感器输入的图像被抽出其几何特征，与事先存在计算机内的物体信息进行比较。4、立体视觉： 三角原理测距。 7/21/20248视觉触觉传感器例：已知输入图像如图所示，使用Sobel依此微分差分近似法求：a、b、c三点的值。Sobel公式：Dx=|A+2B+C-G-2H-I| Dy=|A+2D+G-C-2F-I| G= Dx+ DyABCDEFGHI7/21/20249视觉触觉传感器7/21/202410视觉触觉传感器5.3 触觉传感器触觉传感器触觉包括：接触觉、压觉、力觉、冷热觉、滑动觉、痛觉等5.3.1 接触觉传感器最简单是微动开关硅橡胶触觉传感器7/21/202411视觉触觉传感器5.3.2 压觉传感器通过高密度配置这种传感器，可以获得同物体接触时各部分不同的压力，再转换为电压信号。7/21/202412视觉触觉传感器7/21/202413视觉触觉传感器5.3.3 滑动觉传感器仅检测指部与操作物体在切向的相对位移，不检测接触的法相接触或压力。7/21/202414视觉触觉传感器
