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工学
机械类
机器人视觉及应用
机器人视觉及应用
3万+ 人选课
更新日期：2026/10/24
开课平台智慧树
开课高校中南大学
开课教师刘斯斯、罗意平、赵兴、陈维亚、黄合来
学科专业工学机械类
开课时间2026/07/21 - 2027/01/20
课程周期27 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
本课程是关于机器人视觉的有关理论和应用的基础课程。主要包括关于机器人视觉的图像形成及原理、图像处理、图像特征取、基于多幅图像的立体视觉技术、基于视觉的机器人控制高级视觉机器人伺服应用，对象的位置和姿态述等内容。“机器人视觉及应用”适用于工科院校交设、生医、探控、自动化、测控、电气、计算机 信安、机电、微电子等专业的学生。主要涵盖自动化、电子信息、电气工程、计算机、探控、生医等电气电子信息类本科专业，也可以涵盖机电工程、交通设备等偏专业技术类本科专业，它的基本理论和运用实践技能是许多后续课程的基础，也是各高校相关专业研究生考试的必考课程。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
机器人视觉简介
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●
机器人视觉简介
刘斯斯
●
为什么不用GPS?
刘斯斯
●
图像处理、计算机视觉和机器人视觉的区别
刘斯斯
●
Matlab, Python, OpenCV，GitHub等相关软件
●
怎么通过VirtualBox安装Ubuntu16
刘斯斯
●
在相关环境下安装Matlab和 Python
刘斯斯
●
在相关环境下安装OpenCV和GitHub
刘斯斯
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二维空间位姿描述
●
二维空间位置描述
刘斯斯
●
  二维相对位置和位姿描述
刘斯斯
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描述二维中的旋转
刘斯斯
●
二维中的旋转和平移
刘斯斯
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三维空间位姿描述
●
三维空间位姿描述
刘斯斯
●
三维中的旋转和平移
刘斯斯
数字图像处理基础1
●
数字图像简介
刘斯斯
●
数字图像处理基础
刘斯斯
●
数字图像的获取
刘斯斯
●
一元操作
刘斯斯
●
阈值处理
刘斯斯
●
直方图均衡化和伽马校正
刘斯斯
●
二元操作
刘斯斯
数字图像处理基础2
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空间操作
刘斯斯
●
核的概念
刘斯斯
●
互相关和卷积
刘斯斯
●
边缘检测
刘斯斯
●
模版匹配
刘斯斯
●
中值滤波器
刘斯斯
●
数学形态学
●
数学形态学
刘斯斯
●
高等数学形态学
刘斯斯
●
形态交离变换
刘斯斯
●
形状变换
刘斯斯
计算机视觉基础1
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相机的标定
刘斯斯
●
图像畸变和畸变矫正
●
图像畸变和畸变矫正
刘斯斯
●
应用：基于Matlab/Python的相机标定和图像去畸变
刘斯斯
●
图像的特征
刘斯斯
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区域特征
●
区域特征
刘斯斯
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区域特征的matlab实际操作
刘斯斯
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基于Python的区域特征实际操作
刘斯斯
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直线特征
刘斯斯
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点特征
刘斯斯
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特征匹配
●
特征匹配
刘斯斯
●
应用：基于Matlab的图像SIFT特征检测和匹配
刘斯斯
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应用：基于OpenCV+Pyhton的图像SIFT特征检测和匹配
刘斯斯
立体视觉和基于视觉的控制
●
立体视觉
●
立体视觉
刘斯斯
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基于matlab和python的双目相机标定
刘斯斯
●
立体匹配
刘斯斯
●
基于matlab和python的立体视觉应用
刘斯斯
●
基于视觉的控制
●
基于视觉的控制
刘斯斯
●
基于位置的视觉伺服
刘斯斯
●
基于图像的视觉伺服
刘斯斯
常用机器人以及其虚拟操控
●
常用机器人
●
ABB IRB140工业机械臂简介
刘斯斯
●
UR3协作机械臂简介
刘斯斯
●
Husky A200移动机器人平台简介
刘斯斯
●
机器人虚拟操作系统
●
ROBOT STUDIO (ABB IRB140) 虚拟仿真控制
刘斯斯
●
ROS简介和安装
刘斯斯
●
ROS+UR3的虚拟视觉控制
刘斯斯
●
ROS+HUSKY A200的虚拟视觉控制
刘斯斯
机器人的实际应用环节
●
ABB IRB140工业机械臂视觉引导控制
刘斯斯
●
UR3协作机械臂视觉操作以及运用
刘斯斯
●
Husky A200移动机器人视觉引导控制
刘斯斯

  • 第一章机器人视觉简介

    对机器人视觉以及应用这门课进行总体介绍；分析GPS技术存在的不足，分析机器人视觉的重要性；介绍图像处理、计算机视觉和机器人视觉的区别；介绍图像处理、计算机视觉和机器人视觉的区别；分别介绍Ubuntu系统、Matlab, Python, OpenCV，GitHub等软件的依赖环境安装方法；讲解二维空间的位姿描述、二维中的旋转、三维空间位姿描述、二维中的旋转和平移。

  • ●1.1机器人视觉简介

    对机器人视觉进行总体介绍。

  • ●1.2为什么不用GPS?

    分析GPS技术存在的不足，分析机器人视觉的重要性。

  • ●1.3图像处理、计算机视觉和机器人视觉的区别

    介绍图像处理、计算机视觉和机器人视觉的区别。

  • ●1.4Matlab, Python, OpenCV，GitHub等相关软件

    分别介绍Ubuntu系统、Matlab, Python, OpenCV，GitHub等软件的依赖环境安装方法。

  • ●1.5二维空间位姿描述

    讲解二维空间的位姿描述、二维中的旋转、三维空间位姿描述、二维中的旋转和平移。

  • ●1.6三维空间位姿描述

    三维空间位姿描述

  • 第二章数字图像处理基础1

    主要讲解数字图像处理的内容，还有相关的实际操作演示，其包括：数字图像的概念与定义；数字图像处理基础知识；数字图像的获取途径；数据的一元操作；图像的阈值操作；直方图均衡化和伽马校正；二元操作。

  • ●2.1数字图像简介

    简介数字图像的概念与定义。

  • ●2.2数字图像处理基础

    讲解数字图像处理基础知识。

  • ●2.3数字图像的获取

    讲解数字图像的获取途径。

  • ●2.4一元操作

    讲解数据的一元操作。

  • ●2.5阈值处理

    介绍图像的阈值操作。

  • ●2.6直方图均衡化和伽马校正

    讲解直方图均衡化和伽马校正。

  • ●2.7二元操作

    讲解二元操作。

  • 第三章数字图像处理基础2

    延伸第二章数字图像处理的内容，还有相关的实际操作演示，其包括：图像的空间操作；核的概念；互相关和卷积；互相关和卷积；边缘检测；模版匹配；中值滤波器；数学形态学、高等数学形态学、形态交离变换；图像变形。。

  • ●3.1空间操作

    讲解图像的空间操作。

  • ●3.2核的概念

    讲解核的概念。

  • ●3.3互相关和卷积

    讲解互相关和卷积。

  • ●3.4边缘检测

    讲解边缘检测。

  • ●3.5模版匹配

    讲解模版匹配。

  • ●3.6中值滤波器

    讲解中值滤波器。

  • ●3.7数学形态学

    分别介绍数学形态学、高等数学形态学、形态交离变换。

  • ●3.8形状变换

    讲解图像的平移、旋转、缩放、剪切。

  • 第四章计算机视觉基础1

    主要讲解计算机视觉的基础内容，还有相关的实际操作演示，其包括：相机的标定原理；图像畸变和畸变矫正原理；图像的区域特征、直线特征和点特征；特征匹配。

  • ●4.1相机的标定

    简介相机的标定原理。

  • ●4.2图像畸变和畸变矫正

    简介图像畸变和畸变矫正原理，并通过Matlab/Python实例矫正图像畸变。

  • ●4.3图像的特征

    简介图像的特征。

  • ●4.4区域特征

    简介区域特征，并通过Matlab/Python实例提取区域特征。

  • ●4.5直线特征

    简介直线特征的概念。

  • ●4.6点特征

    简介点特征的概念。

  • ●4.7特征匹配

    简介相机的标定原理，并通过Matlab/Python+Opencv实例演示特征匹配。

  • 第五章立体视觉和基于视觉的控制

    主要讲解立体视觉原理以及相关实际操作，包括进行双目相机标定，在此基础上进行图像立体匹配；讲解基于视觉的控制、基于位置的视觉伺服、基于图像的视觉伺服等内容。

  • ●5.1立体视觉

    讲解立体视觉原理，并分别基于Matlab和Python进行双目相机标定，在此基础上进行图像立体匹配。

  • ●5.2基于视觉的控制

    分别介绍了基于视觉的控制、基于位置的视觉伺服、基于图像的视觉伺服等内容。

  • 第六章常用机器人以及其虚拟操控

    主要介绍三款常用的机器人及其虚拟操控，内容包括：分别介绍ABB IRB140、UR3、Husky A200等典型的机器人；ROBOT STUDIO (ABB IRB140) 虚拟仿真控制、ROS简介和安装、ROS+UR3的虚拟仿真控制、ROS+HUSKY A200的虚拟仿真控制

  • ●6.1常用机器人

    分别介绍ABB IRB140、UR3、Husky A200等典型的机器人。

  • ●6.2机器人虚拟操作系统

    分别讲解ROBOT STUDIO (ABB IRB140) 虚拟仿真控制、ROS简介和安装、ROS+UR3的虚拟仿真控制、ROS+HUSKY A200的虚拟仿真控制等内容。

  • 第七章机器人的实际应用环节

    结合ABB IRB140、UR3、Husky A200三个机器人来做实验演示和相关的代码讲解，其包括：ABB IRB140工业机械臂视觉引导控制；UR3协作机械臂视觉操作以及运用；Husky A200移动机器人视觉引导控制。

  • ●7.1ABB IRB140工业机械臂视觉引导控制

    讲解ABB IRB140工业机械臂视觉引导控制。

  • ●7.2UR3协作机械臂视觉操作以及运用

    讲解UR3协作机械臂视觉操作以及运用。

  • ●7.3Husky A200移动机器人视觉引导控制

    讲解Husky A200移动机器人视觉引导控制。

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 机器人视觉简介

    1.1 机器人视觉简介

    1.2 为什么不用GPS?

    1.3 图像处理、计算机视觉和机器人视觉的区别

    1.4 Matlab, Python, OpenCV，GitHub等相关软件

    1.5 二维空间位姿描述

    1.6 三维空间位姿描述

    视频数12
  • 第二章  作业测试
    第二章 数字图像处理基础1

    2.1 数字图像简介

    2.2 数字图像处理基础

    2.3 数字图像的获取

    2.4 一元操作

    2.5 阈值处理

    2.6 直方图均衡化和伽马校正

    2.7 二元操作

    视频数7
  • 第三章  作业测试
    第三章 数字图像处理基础2

    3.1 空间操作

    3.2 核的概念

    3.3 互相关和卷积

    3.4 边缘检测

    3.5 模版匹配

    3.6 中值滤波器

    3.7 数学形态学

    3.8 形状变换

    视频数10
  • 第四章  作业测试
    第四章 计算机视觉基础1

    4.1 相机的标定

    4.2 图像畸变和畸变矫正

    4.3 图像的特征

    4.4 区域特征

    4.5 直线特征

    4.6 点特征

    4.7 特征匹配

    视频数12
  • 第五章  作业测试
    第五章 立体视觉和基于视觉的控制

    5.1 立体视觉

    5.2 基于视觉的控制

    视频数7
  • 第六章  作业测试
    第六章 常用机器人以及其虚拟操控

    6.1 常用机器人

    6.2 机器人虚拟操作系统

    视频数7
  • 第七章  作业测试
    第七章 机器人的实际应用环节

    7.1 ABB IRB140工业机械臂视觉引导控制

    7.2 UR3协作机械臂视觉操作以及运用

    7.3 Husky A200移动机器人视觉引导控制

    视频数3
  • 期末考试
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