9、机器人视觉识别：从系统设计到神经网络应用

机器人视觉识别：从系统设计到神经网络应用

1. 机器人项目系统工程流程

在开展机器人项目时，一个有效的方法是采用系统工程流程来制定任务清单。以下是具体步骤：
1. 创建用例 ：从用户角度描述机器人的行为。例如，机器人要完成寻找、识别玩具，然后将其捡起并放入玩具箱的任务。
2. 制作故事板 ：为用例添加更多细节，逐步展示用例的执行过程。比如，详细描绘机器人在各个环节的具体动作。
3. 提取需求 ：根据用例和故事板，确定机器人所需的硬件和软件，形成任务清单。
4. 编写传感器规格 ：为关键传感器（如相机）编写详细的规格说明。

相机分辨率的确定

在确定相机分辨率时，需要考虑多个因素。首先要确定识别玩具所需的像素数，同时选择合适的识别距离。由于没有明确的用例要求，我们可以进行合理猜测。假设房间长 17 英尺且有家具，我们猜测 8 英尺的识别距离较为合适。通过以下分析来验证这个猜测：
- 8 英尺距离 ：如果能在 8 英尺外识别玩具，机器人有足够空间移动去拾取玩具，且寻找玩具的时间不会过长。
- 4 英尺距离 ：机器人在 4 英尺外识别玩具也可以正常工作。
- 3 英尺距离 ：此时机器人需要靠近玩具才能识别，可能导致检查玩具的逻辑更加复杂，因此 3 英尺不太合适。

以 ImageNet 数据库要求的 35 像素宽作为识别基准，对不同分辨