机器视觉大作业

1. 请回答：何为“元素替代”？

它是一种形和意的转换, 在保持图形基本特征的基础上, 其图形的某一部分被其他相类似的形状所替换的一种异常的组合形式, 虽然物形之间结构不变, 但在逻辑上要求要张冠李戴, 从而产生新的含义和新的视觉形象, 这种进行替换的作品内涵得到完全延伸或产生相反意义, 使作品具有新的指向, 使图形产生意想不到和更深远的意义, 这种方法在设计和绘画领域内得到了广泛的运用。

2. 请回答：何为“正负形”？

在特定的条件下，画面中实在的形总是被看做“图”，也就是正形，而负形是指在图形设计中，由正形的设计形态与底子间交叉无意间形成的形态，也就是我们所说的图与底的关系。在图形设计的过程中要有效的利用负形进行创作，它可使图形在视觉上更具有强烈的冲击力，大大提高图形的逻辑承载能力和综合表达信息的功能。

3. 色彩的三属性是什么？其含义分别是什么？

色彩的三要素是指每一种色彩都同时具有三种基本属性，即明度、色相、纯度。

明度是指色彩的明暗程度，也称深浅度，是表现色彩层次感的基础。

色相是指色彩的相貌，是区分色彩的主要依据。

纯度是指色彩的鲜浊程度。纯度的变化可通过三原色互混产生，也可以通过加白、加黑、加灰产生，还可以补色相混产生

语音系统在机器人中的应用

07机电2班

组员:吴斯栋、李敏裕 马李、林荣毅

(一)语音系统的进展概况

语音合成与识别技术是智能机器人领域的一个重要研究方向，也是智能机器人的一项关键技术。多年来国际国内都有大量的科技工作者致力于这方面的研究开发工作，因而对许多问题的认识与求解都取得了长足的发展。

机器人“robot”一词起源于捷克语，意为强迫劳动力或奴隶。1921年，捷克剧作家KarlCapeek在剧本《Rossum，SUnivesralRobots》中，描述了一个具有人的外表，特征和功能的机器，并命名为认Robota。英语的Robot，一词就是由此演变而来的。基本上，一个机器人包括:机械设备，如可以与周围环境进行交互的车轮平台、手臂或其它构造。设备上或周围的传感器，可以感知周围环境并向设备提供有用的反馈。根据设备当前的情况处理传感输入，并按照情 况指示系统执行相应

机器视觉检测 一、概念

视觉检测是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分 CMOS 和CCD 两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

机器视觉检测的特点是提高生产的柔性和自动化程度。

2、典型结构

五大块：照明、镜头、相机、图像采集卡、软件

1.照明

照明是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果。目前没有通用的照明设备，具体应用场景选择相应的照明装置。照射方法可分为：

分类 背向照明

具体说明

优点

被测物放在光源和摄像机之能获得高对间 比度的图像 光源和摄像机位于被测物的便于安装 同侧

前向照明

结构光

将光栅或线光源等投射到被测物上，根据它们产生的畸变，解调出被测物的三维信息

频闪光照明

将高频率的光脉冲照射到物

体上，摄像机拍摄要求与光源同步

2.镜头

镜头的选择应注意以下几点：焦距、目标高度、影像高度、放大倍数、影响至目标的距离、中心点/节点、畸变。 3.相机

按照不同标准可分为：标准分辨率数字相机和模拟相机等。

要根据不同的实际应用场合选不同的相机和

机器视觉检测 一、概念

视觉检测是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分 CMOS 和CCD 两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

机器视觉检测的特点是提高生产的柔性和自动化程度。

2、典型结构

五大块：照明、镜头、相机、图像采集卡、软件

1.照明

照明是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果。目前没有通用的照明设备，具体应用场景选择相应的照明装置。照射方法可分为：

分类 背向照明

具体说明

优点

被测物放在光源和摄像机之能获得高对间 比度的图像 光源和摄像机位于被测物的便于安装 同侧

前向照明

结构光

将光栅或线光源等投射到被测物上，根据它们产生的畸变，解调出被测物的三维信息

频闪光照明

将高频率的光脉冲照射到物

体上，摄像机拍摄要求与光源同步

2.镜头

镜头的选择应注意以下几点：焦距、目标高度、影像高度、放大倍数、影响至目标的距离、中心点/节点、畸变。 3.相机

按照不同标准可分为：标准分辨率数字相机和模拟相机等。

要根据不同的实际应用场合选不同的相机和

一、运动学正解程序及结果

1、程序：

syms x1 x2 x3 x4 x5 x6 d1 d2 d4 a2 a3 x d a

Rx=[1 0 0 0;0 cos(x) -sin(x) 0;0 sin(x) cos(x) 0;0 0 0 1]; Rz=[cos(x) -sin(x) 0 0;sin(x) cos(x) 0 0;0 0 1 0;0 0 0 1]; Tx=[1 0 0 a;0 1 0 0;0 0 1 0;0 0 0 1]; Tz=[1 0 0 0;0 1 0 0;0 0 1 d;0 0 0 1]; t=pi/180;

y1=90;y2=-90;y3=-90;

T01=subs(Rz,x,x1)*subs(Tz,d,d1)*subs(Rx,x,y1*t); T12=subs(Rz,x,x2)*subs(Tz,d,d2)*subs(Tx,a,a2); T23=subs(Rz,x,x3)*subs(Tx,a,a3)*subs(Rx,x,y3*t); T34=subs(Rz,x,x4)*subs(Tz,d,d4)*subs(Rx,x,y4*t); T45=subs(Rz,x,x5)*subs(Rx,x,90); T=T01*T12*T23

机器视觉

目录·【概述】 ·【基本构造】 ·【工作原理】

·【机器视觉系统的典型结构】 ·【机器视觉的应用】

机器视觉（Machine vision）

【概述】

机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分 CMOS 和 CCD 两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。

机器视觉系统的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。

正是由于机器视觉系统可以快速获取大量信息，而且易于自动处理，也易于同设计信息以及加工控制信息集成，因此，在现代自动化生产过程中，人们将机器视觉系统广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。

【基本构造】

一个典型的工业机器视觉系统包括

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机器视觉在中国

中国工业自动化的现状及发展趋势

众所周知，中国正在成为一座世界工厂。将近100种商品生产位居世界第一，它们遍布10多个工业行业，诸如：消费品、制药、电子器件等。中国在刚刚过去的2003年吸引了超过500亿美元的海外投资。近年来每年的经济增长速度保持在7～8%。

制造业已经成为中国最大的工业行业，然而来自装备制造业的产值仅相当于整个制造业产值的26%。与美国和德国超过40%的比例相比，在未来20年，中国制造业需要高速发展。这将给工厂自动化带来前所未有的机遇。资金密集型和技术密集型的工业越来越多地受到政府支持；另一方面，鉴于中国潜在的巨大市场和丰富低廉的人力资源，许多发达国家将他们的生产线和设备转移到中国大陆开办工厂，因此在未来较长的一个时期内，发展劳动密集型产业仍将是中国政府的重要政策。

上面这些因素都直接影响着中国工业自动化的面貌。例如在长春大众和上海大众的现代化工厂和Nokia的北京工厂中，最先进的工业生产线和检测设备随处可见，自动化水平及质量检测水平与他们在别的国家的生产基地相比毫不逊色甚至更高。你也可以看到很多半自动化、半人工

统计机器学习大作业

统计机器学习大作业

学院： 支持向量机理论

学院： 电 子 工 程

姓名： 宋强

学号： 1202121332

统计机器学习大作业

1 统计机器学习理论

目前机器学习的一个比较热门的方向是统计机器学习（另外一个可能是图模型，按照Jordan的说法是统计机器学习属于频率主义，而图模型属于贝叶斯主义）， 对于每一个做统计机器学习的研究者来说，他们大致可以分为两类：一类做统计学习理论相关工作，如泛化界、约简或一致性；一类做优化算法，如支持向量机、Boosting等。作为一个纯统计机器学习的学者来说，我想这两块内容都得了解。优化算法的门槛低点，可能比较容易上手，了解他们并不太难，比如支持向量机本质上是求解一个RKHS上的二次优化问题，Boosting是函数空间上的梯度下降优化问题。统计学习理论的门槛高点，需要的基础数学知识多点，离计算机出生的人比较远，因而常常使人望而生畏。最近本人对统计学习理论这块做了些整理，发现其实这块东西并非如想象的那么难，他们的本质无非是概率集中不等式在机器学习上的应用，下面以泛化界为例讲一下自己对那块内容的理解。

Talagrand(1996)说过: "A random variable t

移动机器人使用双目视觉系统对物体进行

3D坐标检测

（Guo-Shing Huang, Ci-En Cheng）

摘要：这篇论文主要讨论了智能机器人双目视觉系统，它利用了图像处理原理和边缘检测算法，这样可以

更加清晰的得到物体的边缘轮廓。利用随机测圆法和Hough变换的随机线条可以找到指定的对象。我们探讨了图像识别应用技术。通过机器人定位算法，在双目视觉坐标系下，可以快速而精确的定位目标。通过两个网路摄像机的校订，我们可以得到内部和外部参数，目标物体固定位置的3D空间坐标可以由双目视觉三角法精确计算得到。物体和机器人之间的距离可以有坐标变换系统得到。经由三角几何理论检测，系统误差在允许的范围内。同时可以得到期望的精度和可靠性。

一、引文

我们提出了机器人双目视觉系统应用坐标，对人眼进行仿真，做到智能检测应用。因此，这样的系统可以在机械臂的作用下精确的捕捉目标的位置，而不需要大数量的传感器。

双目视觉系统可以通过左右相机捕捉的图像找到共同的特征点。通过形态学的处理，物体和相机之间的距离可以精确的计算到。物体的三维坐标可以使用相机参数表示。因此，物体可以由机械臂抓取。

部分2详细的介绍了餐饮服务机器人的外观和双目视觉硬件结构。 部分3描述了寻找特征点

第一次作业

1、什麽是视觉?

物体的影像刺激眼睛所产生的感觉。（视力+知识）

2、人类视觉通常包括那几个主要部分，各自的功能是什麽？

晶状体，视网膜，视觉神经，大脑。

晶状体：调节焦距，接受处理光信号。

视网膜：将光信号转换为电信号。有杆状细胞（暗细胞，感知明暗信息）和锥状细胞（明细胞，感知颜色信息）组成。

视觉神经单元：在眼内由视网膜节细胞发出的纤维组成，将电信号传至大脑。

大脑：对图像进行分析处理。

3、机器视觉通常包括那几个主要部分，各自的功能是什麽？

光学镜头，光电传感器，适配器，A/D转换器，数字处理系统。

光学镜头：对外界的景物进行成像或者聚焦。

光电传感器：将图像信号转换换成连续的视频信号输出。

适配器：将输出的连续的电信号进行规划，使之满足后续处理的要求。

A/D转换器：将模拟信号转换成数字信号。

数字处理系统：对数字信号进行处理，使之成为满足要求的信号。

4、人类视觉与机器视觉各自的优缺点是什么？

人类视觉：

优点：处理速度快；处理能力强；对环境的响应能力强；成像分辨率高；较为灵活。

缺点：主观性强；耐疲劳能力弱；只能看见可见光；不能定量分析物体分布距离。

机器视觉：

优点：能适应恶劣环境，耐疲劳；可识别更多的光谱，准确性高；控制简单；信息响应快速；尺寸测量、定量检