随着科技的进步和人类生活水平的提高,人们对医疗保健给以越来越多的重视和研究,按摩机器人正是在这种背景下发展起来的一个集推拿学、机械学、力学、图形学、材料学等学科为一身的新兴事物。
准确的穴位是按摩推拿治疗效果的保障,但在按摩过程中,患者不可避免地会移动身体,这会造成机器人的定位不准确,按摩的穴位发生偏差,以至于降低按摩效果。视觉定位跟踪系统利用科学级相机获取图像,并对图像进行处理,判断患者在按摩过程中是否发生移动,实现对按摩穴位的动态跟踪,保证了按摩穴位的准确性。下面具体解说下该系统。
视觉定位跟踪系统由科学级相机、镜头、图像处理装置、机器人
1.    图像采集。
本文选用了美国FLI公司的ML8050系列的专业相机，分辨率高达： 3296 x 2472并配有进口镜头，操作环境可达到：-30º C - 45º C，而且还可以实现每秒十几帧的帧速率。拍摄速度和精度都达到了要求。
首先在患者身上需要检测的穴位处粘贴一个带颜色的纸张。在本次测试中使用灰色背景的纸，点是红色，直径为1cm。通过科学级相机拍摄一张图片，在图片中找到穴位点，记录穴位点的坐标以及该像素点的RGB值。但是同样的颜色在光源不理想的情况下RGB值也会略有偏差。所以要给被检测点的RGB值增加一定的阈值。
2.    图像处理
在机器人穴位定位之前，需要对拍摄到的图像进行预处理，以增强图像中有用的信息，减少或者去除无用或者有害的成分。图像预处理过程除去了图像中的噪声并把图像按尺寸规整化，依靠数学形态法的腐蚀操作对边缘进行细化，将边缘细化为一条单像素宽的线。
3.    系统实现
4.    图像处理好了之后再传输给计算机，计算机把指令传给机器人，机器人再开始定位穴位按摩。
若在按摩中，患者发生了移动，这时需要视觉系统发送消息，通知上位机进行按摩位置的调整。机器人针对患者移动情况可以分两步进行。
第一步，判断患者是否移动。因为衣服或者皮肤的移动以及床体的震动很容易使得监测点发生偏移，所以，假设患者移动5mm一下，都认为患者没有移动。这样只要在检测点的圆周上取点进行检测，即可判断患者是否发生了移动。
第二步，如果检测到患者发生了移动。计算所有被监测点的坐标，上位机通过一定的比例将检测到的坐标转换为按摩手控制器相对应的坐标以实现相应按摩位置的动态跟踪。
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