视觉传感器的概念(视觉传感器概念图)

海潮机械 2023-01-04 10:23 编辑:admin 284阅读

1. 视觉传感器概念图

1 视觉感知

视觉系统由于获取的信息量更多更丰富,采样周期短,受磁场和传感器相互干扰影响小,质量轻,能耗小,使用方便经济等原因,在很多移动机器人系统中受到青睐。

视觉传感器将景物 的光信号转换成电信号。目前,用于获取图像的视觉传感器主要是数码摄像机。

在视觉传感器中主要有单目、双目与全景摄像机3种。

单目摄像机对环境信息的感知能力较弱,获取的只是摄像头正前方小范围内的二维环境信息;

双目摄像机对环境信息的感知能力强于单目摄像机,可以在一定程度上感知三维环境信息,但对距离信息的感知不够准确;

全景摄像机对环境信息感知的能力强,能在360度范围内感知二维环境信息,获取的信息量大,更容易表示外部环境状况。

但视觉传感器的缺点是感知距离信息差、很难克服光线变化及阴影带来的干扰并且视觉图像处理需要较长的计算时间,图像处理过程比较复杂,动态性能差,因而很难适应实时性要求高的作业。

2 听觉感知

听觉是人类和机器人识别周围环境很重要的感知能力,尽管听觉定位精度比是决定为精度低很多,但是听觉有很多其它感官无可比拟的疼醒。听觉定位是全向性的,传感器阵列可以接受空间中的任何方向的声音。机器人依靠听觉可以工作在黑暗环境中或者光线很暗的环境中进行声源定位和语音识别,这是依靠视觉不能实现的。

目前听觉感知还被广泛用于感受和解释在气体(非接触感受)、液体或固体(接触感受)中的声波。声波传感器复杂程度可以从简单的声波存在检测到复杂的声波频率分析, 直到对连续自然语言中单独语音和词汇的辨别,无论是在家用机器人还是在工业机器人中,听觉感知都有这广泛的应用。

3 触觉感知

触觉是机器人获取环境信息的一种仅次于视觉的重要知觉形式, 是机器人实现与环境直接作用的必需媒介。 与视觉不同, 触觉本身有很强的敏感能力可直接测量对象和环境的多种性质特征。 因此触觉不仅仅只是视觉的一种补充。 触觉的主要任务是为获取对象与环境信息和为完成某种作业任务而对机器人与对象、环境相互作用时的一系列物理特征量进行检测或感知。机器人触觉与视觉一样基本上是模拟人的感觉, 广义的说它包括接触觉、压觉、力觉、滑觉、冷热觉等与接触有关的感觉, 狭义的说它是机械手与对象接触面上的力感觉。

机器人触觉能达到的某些功能, 虽然其它感觉如视觉也能完成, 但具有其它感觉难以替代的特点。 与机器人视觉相比, 许多功能为触觉独有。 即便是识别功能两者具有互补性,触觉融合视觉可为机器人提供可靠而坚固的知觉系统。

2. 视觉传感器的原理

传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。市面上常用到的有温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器,电学式传感器、磁学式传感器、光电式传感器、电势型传感器、电荷传感器、半导体传感器等。

传感器的组成

传感器一般由敏感元件、转换元件、变换电路和辅助电源四部分组成。

敏感元件直接感受被测量,并输出与被测量有确定关系的物理量信号;转换元件将敏感元件输出的物理量信号转换为电信号;变换电路负责对转换元件输出的电信号进行放大调制;转换元件和变换电路一般还需要辅助电源供电。

主要作用

常将传感器的功能与人类 5 大感觉器官相比拟:

光敏传感器——视觉

声敏传感器——听觉

气敏传感器——嗅觉

化学传感器——味觉

压敏、温敏、流体传感器——触觉

敏感元件的分类:

物理类,基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。

化学类,基于化学反应的原理。

生物类,基于酶、抗体、和激素等分子识别功能。

通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类(还有人曾将敏感元件分 46 类)。

目前市面上比较好的传感器制造商是霍尼韦尔(honeywell),Honeywell霍尼韦尔在制造业领域积累了优秀的经验,制造所需要的传感器与开关包括检测包括压力传感器,气流传感器,温度传感器,霍尔传感器,位置传感器,限位开关,微动开关可用于多种气体的检测,同时能够根据客户需要提供各种解决方案,以满足各类气体探测设备的需要,帮助各个领域的客户提供择优的解决方案。深圳市泰德兰电子有限公司是霍尼韦尔传感器的一级代理商。规格齐全,原装出品。泰德兰多年来一直跟霍尼韦尔保持长期合作,多年的行业经验让我们能给客户提供最好的服务。一级代理,让我们拥有比同行更大的价格优势,和原厂家的紧密合作,让我们更了解市场的动向,可以长期稳定的供货,欢迎咨询。

3. 视觉图像传感器

视觉传感器在智能网联汽车上的应用是以摄像头方式出现的,一般分为单目摄像头、双目摄像头、三目摄像头和环视摄像头。

  (1)单目摄像头。单目摄像头的优点是成本低廉,能够识别具体障碍物的种类,识别准确;缺点是由于其识别原理导致其无法识别没有明显轮廓的障碍物,工作准确率与外部光线条件有关,并且受限于数据库,没有自学习功能。

  (2)双目摄像头。相比于单目摄像头,双目摄像头没有识别率的限制,无须先识别,可直接进行测量;直接利用视差计算距离,精度更高;无须维护样本数据库。

  (3)三目摄像头。三目摄像头感知范围更大,但同时标定三个摄像头,工作量大。

  (4)环视摄像头。环视摄像头一般至少包括4个摄像头,实现360°环境感知。

  随着摄像机技术的不断升级,视觉传感器对于外部环境的感知能力也在不断提升。

4. 视觉传感器组成

视觉传感器是整个机器视觉系统信息的直接来源,主要由一个或者两个图形传感器组成,有时还要配以光投射器及其他辅助设备。视觉传感器的主要功能是获取足够的机器视觉系统要处理的最原始图像。图像传感器可以使用激光扫描器、线阵和面阵CCD摄像机或者TV摄像机,也可以是最新出现的数字摄像机等。

5. 视觉传感器概念图设计

如果您的 Mavic 系列飞行器出现视觉传感器/视觉系统异常,请检查前视避障是否出现污损的情况,如果有此类情况,请尝试擦拭干净,如果还是出现异常提示,可进行视觉校准尝试解决。

需要您先打开飞行器,使用 USB 数据线,将飞行器和电脑连接,打开 Assistant 2 软件,登录您的 DJI 账号,点击左侧的校准,根据屏幕上的提示,一次进行前视,下视校准,操作完成后,电脑自动计算校准数据,校准完成。

6. 视觉传感器电路图

传感器的检测流程

传感器在检测时,应该按照以下检测顺序进行:

1. 征兆判断

推断可能发生故障的部位。

2. 解码器检测

确认被怀疑的传感器在解码器中是否有故障码,并在数据流中加以强化判断。

3. 传感器周围的检查

为防止不是因为传感器本身故障而导致的传感器误判,要首先对怀疑的传感器部位进行外部检查,看是否有短路、断路、脏污、脱开、连线、水泡、腐蚀、氧化、接触不良、传感器变形等情况。

4. 外部电压、搭铁及线束导通的检查

为防止无源传感器由于没有供给电源而导致不能正常工作,要首先对外部电源进行检查。

5. 本体检查

主要是外观检查和电阻检查,不用连接外部电路。针对能够进行电阻测量的传感器,如可变电阻式传感器、磁电式传感器,可以直接进行电阻的测量。

6. 输出信号检查

输出信号检查主要是将传感器连接到外部经检查已经是正常的线路中,或是额外提高传感器工作条件,来对传感器输出信号进行检查的过程。

7. 视觉传感器定义

MU是视觉传感器,可完成一些智能化应用,比如智能打印扫描小车、智能无人车、寻球投篮机器人等,可广泛应用于智能玩具、人工智能教具、创客产品等领域。