機器人(rén)視覺系統經曆了(le)三代的(de)發展，第一代機器人(rén)視覺的(de)功能一般是按規定流程對(duì)圖像進行處理(lǐ)并輸出結果。這(zhè)種系統一般由普通(tōng)數字電路搭成，主要用(yòng)于平闆材料的(de)缺陷檢測。第二代機器人(rén)視覺系統一般由一台計算(suàn)機，一個(gè)圖像輸入設備和(hé)結果輸出硬件構成。視覺信息在機内以串行方式流動，有一定學習(xí)能力以适應各種新情況。第三代機器人(rén)視覺系統是目前國際上正在開發使用(yòng)的(de)系統。采用(yòng)高(gāo)速圖像處理(lǐ)芯片，并行算(suàn)法，具有高(gāo)度的(de)智能和(hé)普通(tōng)的(de)适應性，能模拟人(rén)的(de)高(gāo)度視覺功能。
    機器人(rén)視覺目前存在的(de)主要問題：
    1、如何準确、高(gāo)速（實時(shí)）地識别出目标。
    2、如何有效地構造和(hé)組織出可(kě)靠的(de)識别算(suàn)法，并且順利地實現。這(zhè)期待著(zhe)高(gāo)速的(de)陣列處理(lǐ)單元，以及算(suàn)法（如神經網絡法、小波變換等算(suàn)法）的(de)新突破，這(zhè)樣就可(kě)以用(yòng)極少的(de)計算(suàn)量高(gāo)度地并行實現功能。
    3、實時(shí)性是一個(gè)難以解決的(de)重要問題。圖像采集速度較低以及圖像處理(lǐ)需要較長(cháng)時(shí)間給系統帶來(lái)明(míng)顯的(de)時(shí)滞，此外視覺信息的(de)引入也(yě)明(míng)顯增大(dà)了(le)系統的(de)計算(suàn)量，例如計算(suàn)圖像雅可(kě)比矩陣、估計深度信息等等。圖像處理(lǐ)速度是影(yǐng)響視覺系統實時(shí)性的(de)主要瓶頸之一。
    4、穩定性是所有控制系統首先考慮的(de)問題，對(duì)于視覺控制系統，無論是基于位置、基于圖像或者混合的(de)視覺伺服方法都面臨著(zhe)如下(xià)問題：當初始點遠(yuǎn)離目标點時(shí)，如何保證系統的(de)穩定性，即增大(dà)穩定區(qū)域和(hé)保證全局收斂；爲了(le)避免伺服失敗，如何保證特征點始終處在視場(chǎng)内。
    機器人(rén)視覺應當進一步研究的(de)問題：
    1、圖像特征的(de)選擇問題。
    視覺伺服的(de)性能密切依賴于所用(yòng)的(de)圖像特征，特征的(de)選擇不僅要考慮識别的(de)指标，還(hái)要考慮控制指标。從控制的(de)觀點看，用(yòng)冗餘特征可(kě)抑制噪聲的(de)影(yǐng)響，提高(gāo)視覺伺服的(de)性能，但又會給圖像處理(lǐ)增加難度。因此如何選擇性能優的(de)特征，如何處理(lǐ)特征以及如何評價特征，都是需要進一步研究的(de)問題。針對(duì)任務有時(shí)可(kě)能需要從一套特征切換到另一套，可(kě)以考慮把全局特征與局部特征結合起來(lái)。
    2、結合計算(suàn)機視覺及圖像處理(lǐ)的(de)研究成果，建立機器人(rén)視覺系統的(de)專用(yòng)軟件庫。
    3、加強系統的(de)動态性能研究。目前的(de)研究多(duō)集中于根據圖像信息确定期望的(de)機器人(rén)運動這(zhè)一環節上，而對(duì)整個(gè)視覺伺服系統的(de)動态性能缺乏研究。
    4、利用(yòng)智能技術的(de)成果。
    5、利用(yòng)主動視覺的(de)成果。
    主動視覺是當今計算(suàn)機視覺和(hé)機器人(rén)視覺研究領域中的(de)一個(gè)熱(rè)門課題。它強調的(de)是視覺系統與其所處環境之間的(de)交互作用(yòng)能力。與傳統的(de)通(tōng)用(yòng)視覺不同，主動視覺強調兩點，一是認爲視覺系統應具有主動感知的(de)能力，二是認爲視覺系統應基于一定的(de)任務（TaskDirected）或目的(de)，主動視覺認爲在視覺信息獲取過程中，應更主動地調整攝像機的(de)參數，如方向、焦距、孔徑等并能使攝像機迅速對(duì)準感興趣的(de)物(wù)體。
    更一般地，它強調注視機制，強調對(duì)分(fēn)布于不同空間範圍和(hé)時(shí)間段上的(de)信号采用(yòng)不同的(de)分(fēn)辨率有選擇性地感知，這(zhè)種主動感知既可(kě)在硬件層上通(tōng)過攝像機物(wù)理(lǐ)參數的(de)調整實現，也(yě)可(kě)以在基于被動攝像機的(de)前提下(xià)，在算(suàn)法和(hé)表示層上通(tōng)過對(duì)已獲得(de)的(de)數據有選擇性地處理(lǐ)實現。同時(shí)，主動視覺認爲不基于任何目的(de)的(de)視覺過程是毫無意義的(de)，需要将視覺系統與具有的(de)目的(de)（如導航、識别、操作等）相聯系，從而形成感知／作用(yòng)環。

    6、多(duō)傳感器融合問題。視覺傳感器具有一定的(de)使用(yòng)範圍，如能有效地結合其它傳感器，利用(yòng)它們之間性能互補的(de)優勢，便可(kě)以消除不确定性，取得(de)更加可(kě)靠、準确的(de)結果。

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