| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 目录 | 第6-9页 |
| 1 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 引言 | 第9页 |
| 1.2 课题背景及研究意义 | 第9-10页 |
| 1.3 乒乓球机器人视觉伺服系统发展现状 | 第10-15页 |
| 1.3.1 机器视觉的概念 | 第10页 |
| 1.3.2 乒乓球机器人视觉伺服系统国内外发展现状 | 第10-15页 |
| 1.4 本文研究的主要内容 | 第15-17页 |
| 2 视觉伺服系统总体设计 | 第17-37页 |
| 2.1 视觉伺服系统结构选择 | 第17-20页 |
| 2.2 视觉伺服系统硬件结构选择 | 第20-30页 |
| 2.2.1 图像采集设备选择及介绍 | 第21-24页 |
| 2.2.1.1 摄像设备的选用 | 第21-23页 |
| 2.2.1.2 摄像机工作原理 | 第23-24页 |
| 2.2.2 IEEE1394适配器 | 第24页 |
| 2.2.3 摄像机安装 | 第24-26页 |
| 2.2.4 标定板的选用与制作 | 第26-28页 |
| 2.2.5 乒乓球的选用 | 第28页 |
| 2.2.6 机器人的选用 | 第28-30页 |
| 2.3 视觉伺服系统的逆运动学模型建立 | 第30-36页 |
| 2.3.1 机器人坐标系建立 | 第30-31页 |
| 2.3.2 关节变换矩阵建立 | 第31-34页 |
| 2.3.3 逆运动学模型建立与求解 | 第34-36页 |
| 2.4 小结 | 第36-37页 |
| 3 乒乓球的识别定位 | 第37-45页 |
| 3.1 颜色空间的转换 | 第37-39页 |
| 3.1.1 颜色的理解 | 第37-38页 |
| 3.1.2 颜色空间 | 第38-39页 |
| 3.2 乒乓球的识别 | 第39-44页 |
| 3.2.1 Halcon的功能简介 | 第39页 |
| 3.2.2 乒乓球图像灰度化 | 第39-40页 |
| 3.2.3 乒乓球图像分割 | 第40-42页 |
| 3.2.4 乒乓球灰度阈值 | 第42-44页 |
| 3.3 小结 | 第44-45页 |
| 4 乒乓球三维坐标的获取 | 第45-63页 |
| 4.1 摄像机模型 | 第45-46页 |
| 4.2 双目视觉系统标定原理 | 第46-51页 |
| 4.2.1 摄像机内参数模型 | 第47-49页 |
| 4.2.2 摄像机外参模型 | 第49-50页 |
| 4.2.3 手眼标定原理 | 第50-51页 |
| 4.3 双目视觉三维重建原理 | 第51-55页 |
| 4.3.1 交叉放置的两摄像机立体成像原理 | 第51-52页 |
| 4.3.2 平行放置的两摄像机立体成像原理 | 第52-55页 |
| 4.4 乒乓球三维坐标获取 | 第55页 |
| 4.5 视觉系统标定实验 | 第55-62页 |
| 4.6 小结 | 第62-63页 |
| 5 人机交互系统设计及击球实验 | 第63-77页 |
| 5.1 控制程序流程 | 第63-64页 |
| 5.2 人机交互系统开发环境 | 第64页 |
| 5.3 程序开发 | 第64-72页 |
| 5.3.1 Visual C++6.0软件环境配置 | 第64-67页 |
| 5.3.1.1 Visual C++6.0下配置Halcon环境 | 第64-66页 |
| 5.3.1.2 Visual C++6.0下配置motocom环境 | 第66-67页 |
| 5.3.2 摄像机的连接和断开 | 第67页 |
| 5.3.3 图像显示和处理 | 第67-70页 |
| 5.3.4 乒乓球中心坐标三维重建 | 第70-71页 |
| 5.3.5 机器人的运动控制 | 第71-72页 |
| 5.4 机器人控制程序界面 | 第72-73页 |
| 5.4.1 控制系统进入界面 | 第72页 |
| 5.4.2 工作界面 | 第72-73页 |
| 5.5 击球实验 | 第73-76页 |
| 5.6 小结 | 第76-77页 |
| 6 总结和展望 | 第77-79页 |
| 6.1 全文总结 | 第77页 |
| 6.2 后续研究展望 | 第77-79页 |
| 参考文献 | 第79-82页 |
| 致谢 | 第82-83页 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 | 第83页 |
