①視覺傳感系統組成 裝配過程中，機器人使用視覺傳感系統可以解決零件平面測量、 字符識別. (文字、條碼、符號等)、完善性檢測、表面檢測(裂紋、刻痕、紋理)和三維測 量。類似人的視覺系統，機器人的視覺系統是通過圖像和距離等傳感器來獲取環境對象的圖像、顏色和距離等信息，然后傳遞給圖像處理器，利用計算機從二維圖像中理解和構造出三維世界的真實模型。

圖6-27所示為機器人視覺傳感系統的原理。攝像機獲取環境對象的圖像，經 A/D 轉 換 器轉換成數字量，從而變成數字化圖形。通常一幅圖像劃分為512×512或者256×256,各 點亮度用8位二進制表示，即可表示256個灰度。圖像輸入以后進行各種處理、識別以及理解，另外通過距離測定器得到距離信息，經過計算機處理得到物體的空間位置和方位；通過 彩色濾光片得到顏色信息。上述信息經圖像處理器進行處理，提取特征，處理的結果再輸出 到機器人，以控制它進行動作。另外，作為機器人的眼睛不但要對所得到的圖像進行靜止處 理，而且要積極地擴大視野，根據所觀察的對象，改變眼睛的焦距和光圈。因此，機器人視 覺系統還應具有調節焦距、光圈、放大倍數和攝像機角度的裝置。

②圖像處理過程 視覺系統先要做的工作是攝入實物對象的圖形，即解決攝像機的 圖像生成模型。包含兩個方面的內容：一是攝像機的幾何模型，即實物對象從三維景物空間 轉換到二維圖像空間，關鍵是確定轉換的幾何關系；二是攝像機的光學模型，即攝像機的圖 像灰度與景物間的關系。由于圖像的灰度是攝像機的光學特性、物體表面的反射特性、照明 情況、景物中各物體的分布情況(產生重復反射照明)的綜合結果，所以從攝入的圖像分解 出各因素在此過程中所起的作用是不容易的。

視覺系統要對攝入的圖像進行處理和分析。攝像機捕捉到的圖像不一定是圖像分析程序 可用的格式，有些需要進行改善以消除噪聲，有些則需要簡化，還有的需要增強、修改、分 割和濾波等。圖像處理指的就是對圖像進行改善、簡化、增強或者其他變換的程序和技術的 總稱。圖像分析是對一幅捕捉到的并經過處理后的圖像進行分析、從中提取圖像信息、辨識 或提取關于物體或周圍環境特征。

③Consight-I視覺系統 圖6-28所示 Consight-I視覺系統，用于美國通用汽車公司的 制造裝置中，能在噪聲環境下利用視覺識別抓取工件。

該系統為了從零件的外形獲得準確、穩定的識別信息，巧妙地設置照明光，從傾斜方向 向傳送帶發送兩條窄條縫隙光，用安裝在傳送帶上方的固態線性傳感器攝取圖像，而且預先 把兩條縫隙光調整到剛好在傳送帶上重合的位置。這樣，當傳送帶上沒有零件時，縫隙光合 成了一條直線，可是當零件隨傳送帶通過時，縫隙光變成兩條線，其分開的距離同零件的厚 度成正比。由于光線的分離之處正好就是零件的邊界，所以利用零件在傳感器下通過的時間 就可以取出準確的邊界信息。主計算機可處理裝在機器人工作位置上方的固態線性陣列攝像 機所檢測的工件，有關傳送帶速度的數據也送到計算機中處理。當工件從視覺系統位置移動 到機器人工作位置時，計算機利用視覺和速度數據確定工件的位置、取向和形狀，并把這種 信息經接口送到機器人控制器。根據這種信息，工件仍在傳送帶上移動時，機器人便能成功地接近和拾取工件。