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本书以典型机器人为研究对象，详细阐述机器人智能化中用到的机器视觉技术。全书共6章，从机器人智能化技术和机器视觉技术的发展来展开论述，分别介绍多关节串联机械臂和移动机器人的相关技术，以及最前沿的机器视觉技术，重点讲述机器视觉技术在多关节串联机械臂和移动机器人智能化设计中的应用。

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  第1章绪论1
  1.1机器人发展概述1
  1.1.1机器人的起源与发展1
  1.1.2机器人的种类与应用2
  1.1.3机器人技术问题4
  1.2机器人智能化技术发展概述6
  1.2.1遥控机器人6
  1.2.2自主机器人7
  1.2.3遥自主机器人9
  1.3机器视觉技术发展概述11
  1.3.1图像处理技术发展12
  1.3.2图像处理技术在机器人中的应用14
  第2章多关节串联机械臂技术与应用16
  2.1运动学模型16
  2.1.1位姿描述与变换16
  2.1.2运动学方程建立21
  2.1.3运动学方程求解28
  2.1.4速度分析41
  2.2动力学模型47
  2.2.1静力学分析47
  2.2.2牛顿-欧拉方程动力学建模49
  2.2.3拉格朗日动力学建模57
  2.3运动控制60
  2.3.1运动轨迹规划61
  2.3.2单关节线性控制器设计66
  2.3.3多关节非线性解耦控制器设计68
  第3章移动机器人技术与应用72
  3.1运动学分析72
  3.1.1运动学模型72
  3.1.2运动学约束75
  3.1.3工作空间分析79
  3.1.4运动控制82
  3.2环境感知85
  3.2.1机器人常用传感器85
  3.2.2测量误差分析91
  3.2.3环境特征提取94
  3.3自主定位96
  3.3.1基于里程仪的自主定位97
  3.3.2环境地图的构建98
  3.3.3基于地图的自主定位101
  3.3.4自主地图的构建107
  3.4规划与导航109
  3.4.1机器人的导航能力110
  3.4.2全局路径规划110
  3.4.3局部路径规划120
  3.5体系结构123
  3.5.1基于时间和控制的分解技术123
  3.5.2分层机器人结构125
  第4章图像处理技术与应用127
  4.1图像处理技术127
  4.1.1数字图像127
  4.1.2图像技术130
  4.2相机模型与参数标定131
  4.2.1相机模型131
  4.2.2参数标定135
  4.3图像处理常用算法145
  4.3.1图像平滑处理算法145
  4.3.2基于阈值分割的二值化图像处理算法148
  4.3.3图像边缘特征提取算法152
  4.3.4图像点特征提取算法156
  4.3.5运动与光流特征提取162
  4.4基于单目视觉的目标位姿测量常用算法164
  4.4.1平面目标位姿测量165
  4.4.2三维目标位姿测量165
  4.5基于双目视觉的目标位姿测量常用算法177
  4.5.1对极几何原理177
  4.5.2视差测量原理179
  4.5.3校正与立体匹配181
  第5章图像处理技术在机械臂中的应用184
  5.1手眼系统标定技术184
  5.1.1Eye-in-hand手眼系统标定184
  5.1.2Eye-to-hand手眼系统标定188
  5.2基于视觉的机械臂运动学标定189
  5.2.1机械臂运动学误差模型189
  5.2.2基于直线约束的运动学标定192
  5.2.3相机光轴直线约束法应用于机械臂运动学标定196
  5.3手眼系统目标识别与位姿估计196
  5.3.1基于深度学习的目标识别197
  5.3.2目标抓取位姿估计206
  5.4基于视觉伺服的机器人控制技术209
  5.4.1基于位置的视觉伺服控制210
  5.4.2基于图像的视觉伺服控制214
  5.4.3混合式视觉伺服控制222
  第6章图像处理技术在移动机器人中的应用227
  6.1视觉里程仪技术227
  6.1.1视觉里程仪的基本原理227
  6.1.2特征提取与特征匹配228
  6.1.3机器人运动估计235
  6.1.4局部位姿优化237
  6.2视觉SLAM技术238
  6.2.1回环检测算法238
  6.2.2地图构建与优化242
  6.3自主归航技术246
  6.3.1生物导航的启发246
  6.3.2全景视觉系统模型247
  6.3.3基于全景视觉的路标检测252
  6.3.4常用归航算法256
  6.3.5大范围归航263
  参考文献273