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機器人視覺(jué)系統是指用計算機來(lái)實(shí)現人的視覺(jué)功能，也就是用計算機來(lái)實(shí)現對客觀(guān)的三維世界的識別。人類(lèi)接收的信息70%以上來(lái)自視覺(jué)，人類(lèi)視覺(jué)為人類(lèi)提供了關(guān)于周?chē)h(huán)境 最詳細可靠的信息。 人類(lèi)視覺(jué)所具有的強大功能和完美的信息處理方式引起了智能研究者的極大興趣，人們希望以生物視覺(jué)為藍本研究一個(gè)人工視覺(jué)系統用于機器人中，期望機器人擁有類(lèi)似人類(lèi)感受環(huán)境的能力。機器人要對外部世界的信息進(jìn)行感知，就要依靠各種傳感器。就像人類(lèi)一樣，在機器人的眾多感知傳感器中，視覺(jué)系統提供了大部分機器人所需的外部相 界信息。因此視覺(jué)系統在機器人技術(shù)中具有重要的作用。 據羿戓設計所了解，依據視覺(jué)傳感器的數量和特性，目前主流的移動(dòng)機器人視覺(jué)系統有單目視覺(jué)、雙目立體視覺(jué)、多目視覺(jué)和全景視覺(jué)等。 單目視覺(jué) 單目視覺(jué)，單目視覺(jué)系統只使用一個(gè)視覺(jué)傳感器。單目視覺(jué)系統在成像過(guò)程中由于從三維客觀(guān)世界投影到N維圖像上，從而損失了深度信息，這是此類(lèi)視覺(jué)系統的主要缺點(diǎn)( 盡管如此，單目視覺(jué)系統由于結構簡(jiǎn)單、算法成熟且計算量較小，在自主移動(dòng)機器人中已得到廣泛應用，如用于目標跟蹤、基于單目特征的室內定位導航等。同時(shí)，單目視覺(jué)是其他類(lèi)型視覺(jué)系統的基礎，如雙目立體視覺(jué)、多目視覺(jué)等都是在單目視覺(jué)系統的基礎上，通過(guò)附加其他手段和措施而實(shí)現的。 雙目立體視覺(jué) 雙目立體視覺(jué)。雙目視覺(jué)系統由兩個(gè)攝像機組成，利用三角測量原理獲得場(chǎng)景的深度信息，并且可以重建周?chē)拔锏娜S形狀和位置，類(lèi)似人眼的體視功能，原理簡(jiǎn)單。雙目 視覺(jué)系統需要精確地知道兩個(gè)攝像機之間的空間位置關(guān)系，而且場(chǎng)景環(huán)境的3D信息需要兩 個(gè)攝像機從不同角度，同時(shí)拍攝同一場(chǎng)景的兩幅圖像，并進(jìn)行復雜的匹配，才能準確得到 立體視覺(jué)系統能夠比較準確地恢復視覺(jué)場(chǎng)景的三維信息，在移動(dòng)機器人定位導航、避障和地圖構建等方面得到了廣泛的應用用。然而，立體視覺(jué)系統的難點(diǎn)是對應點(diǎn)匹配的問(wèn)題，該問(wèn)題在很大程度上制約著(zhù)立體視覺(jué)在機器人領(lǐng)域的應用前景。 多目視覺(jué)系統 多目視覺(jué)系統。多目視覺(jué)系統采用三個(gè)或三個(gè)以上攝像機，三目視覺(jué)系統居多，主要用來(lái)解決又目立體視覺(jué)系統中匹配多義性的問(wèn)題，提高匹配精度。多目視覺(jué)系統最早由莫拉維克研究，他為"Stanford Cart"研制的視覺(jué)導航系統采用單個(gè)攝像機的“滑動(dòng)立體視覺(jué)”來(lái)實(shí)現，雅西達提出了三目立體視覺(jué)系統解決對應點(diǎn)匹配的問(wèn)題，真正突破了《目立體視覺(jué)系統的局限，并指出以邊界點(diǎn)作為匹配特征的三目視覺(jué)系統中，其三元的配的準確率比較高，艾雅湜提出了用多邊形近似宕的邊界點(diǎn)段作為特征的三目匹配算法，并用到移動(dòng)機器人中，取得了較好的效果，三目視覺(jué)系統的優(yōu)點(diǎn)是充分利用了第三個(gè)攝像機的信息，減少了錯誤匹配，解決了雙目視覺(jué)系統匹配的多義性，提高了定位精度，但三目視覺(jué)系統要合理安置三個(gè)攝像機的相對位置，其結構配置比雙目視覺(jué)系統更煩瑣，而且匹配算法更復雜需要 消耗更多的時(shí)間，實(shí)時(shí)性更差。 全景視覺(jué) 全景視覺(jué)，全景視覺(jué)系統是具有較大水平視場(chǎng)的多方向成像系統，突出的優(yōu)點(diǎn)是有較大的視場(chǎng)，可以達到360度，這是其他常規鏡頭無(wú)法比擬的，全景視覺(jué)系統可以通過(guò)圖像拼的方法或者通過(guò)折反射光學(xué)元件實(shí)現。圖像拼接的方法使用單個(gè)或多個(gè)相機旋轉，對場(chǎng)景進(jìn)行大角度掃描，獲取不同方向上連續的多幀圖像，再用拼接技術(shù)得到全景圖。折反射全景視覺(jué)系統由CCD攝像機、折反射光學(xué)元件等組成，利用反射鏡成像原理，可以觀(guān)察360度場(chǎng)景，成像速度快，能達到實(shí)時(shí)要求，具有十分重要的應用前景，可以應用在機器人導航中。全景視覺(jué)系統本質(zhì)上也是一種單目視覺(jué)系統，也無(wú)法得到場(chǎng)景的深度信息。其另一個(gè)特點(diǎn)是獲取的圖像分辨率較低，并且圖像存在很大的畸變，從而會(huì )影響圖像處理的穩定性和精度。在進(jìn)行圖像處理時(shí)首先需要根據成像模型對畸變圖像進(jìn)行校正，這種較正過(guò)程不但會(huì )影響視覺(jué)系統的實(shí)時(shí)性，而且還會(huì )造成信息的損失。另外這種視覺(jué)系統對全景反射鏡的加工精度要求很多，若雙曲反射鏡面的精度達不到要求，利用理想模型對圖像校正則會(huì )存在較大偏差。 混合視覺(jué)系統 混合視覺(jué)系統，混合視覺(jué)系統吸收各種視覺(jué)系統的優(yōu)點(diǎn)，采用兩種或兩種以上的視覺(jué)系統組成復合視覺(jué)系統，多采用單目或雙目視覺(jué)系統，同時(shí)配備其他視覺(jué)系統。全景視覺(jué)系統由球面反射系統組成，其中全景視覺(jué)系統提供大視角的環(huán)境信息，雙目立體視覺(jué)系統和激光測距儀檢測近距離的障礙物，清化大學(xué)的朱志剛使用一個(gè)攝像機研制了多尺度視覺(jué)傳感系統POST,實(shí)現了雙目注視、全方位環(huán)視和左右兩側的時(shí)代全景成像，為機器人提供了導航。全景視覺(jué)系統具有全景視覺(jué)系統視場(chǎng)范圍大的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又具備雙目視覺(jué)系統精度高的長(cháng)處，但是該類(lèi)系統配置復雜，費用比較高。 在不久的將來(lái)，機器人時(shí)代一定會(huì )徹底走入我們的生活，有興趣入行未來(lái)前沿產(chǎn)業(yè)的朋友，可以關(guān)注我們機器人網(wǎng)，及時(shí)獲取機器人、人工智能、大數據、云計算和物聯(lián)網(wǎng)、區塊鏈等前沿資訊和基礎知識，讓我們一起攜手，引領(lǐng)科技未來(lái)。 
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