【摘要】：建立智能型電力儀表檢定全自動(dòng)流水作業(yè)平臺(tái),需要將不同種類(lèi)的電力儀表從待檢定區(qū)域搬運(yùn)到儀表檢定流水線(xiàn)的輸送帶上。針對(duì)這一實(shí)際應(yīng)用背景需求,本文研究了基于雙目立體視覺(jué)的電力儀表定位與抓取系統(tǒng),通過(guò)雙目立體視覺(jué)實(shí)現(xiàn)儀表空間三維坐標(biāo)位置及姿態(tài)識(shí)別,并以此控制工業(yè)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)對(duì)任意姿態(tài)儀表的抓取與放置等。本文具體研究工作如下:設(shè)計(jì)并搭建了旋轉(zhuǎn)平臺(tái)并作為待檢定儀表的放置區(qū)域。針對(duì)隨旋轉(zhuǎn)平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的電力儀表這一目標(biāo),本文研究了基于視覺(jué)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)的方法。首先通過(guò)混合高斯模型來(lái)檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)中的儀表,并以檢測(cè)到的結(jié)果判斷其在視覺(jué)系統(tǒng)圖像坐標(biāo)系中的位置,當(dāng)其到達(dá)指定位置范圍時(shí),控制轉(zhuǎn)盤(pán)停止運(yùn)動(dòng),最后通過(guò)背景差分法獲得儀表的輪廓信息。針對(duì)需要檢定的儀表類(lèi)型,研究了基于視覺(jué)的儀表型號(hào)識(shí)別方法。通過(guò)對(duì)被檢定儀表圖像分析,確定通過(guò)檢測(cè)其字符模式來(lái)識(shí)別儀表型號(hào)。鑒于此,研究了以最大穩(wěn)定極值區(qū)域(MSER)算法和基于詞袋(BOW)模型的圖像多分類(lèi)結(jié)合的方法識(shí)別儀表型號(hào)。首先通過(guò)MSER算法獲得儀表型號(hào)文字區(qū)域的圖像,并將此圖像作為測(cè)試圖像,輸入到訓(xùn)練成功的圖像分類(lèi)器中,該分類(lèi)器是基于圖像視覺(jué)特征構(gòu)造的BOW模型訓(xùn)練的,最后獲得儀表的型號(hào)。研究了雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)獲得儀表中心點(diǎn)三維坐標(biāo)的方法。首先對(duì)雙目相機(jī)標(biāo)定和Eye-in-Hand手眼系統(tǒng)中手眼標(biāo)定的方法做了研究,然后通過(guò)標(biāo)定結(jié)果對(duì)左右圖像進(jìn)行了立體校正,并完成了相機(jī)坐標(biāo)系與機(jī)器人末端工具坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換。通過(guò)系統(tǒng)分析比較基于半全局塊匹配(SGBM)與基于尺度不變特征變換(SIFT)特征算子的立體匹配算法的優(yōu)缺點(diǎn),確定了穩(wěn)定性更好的基于SIFT特征算子的立體匹配算法實(shí)現(xiàn)儀表圖像的立體匹配,并以獲得的視差值計(jì)算儀表中心點(diǎn)的三維坐標(biāo)。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了包括雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)與電動(dòng)夾爪的電力儀表定位與抓取系統(tǒng),采用儀表中心點(diǎn)三維坐標(biāo)與其傾斜角度來(lái)描述儀表姿態(tài),并完成了儀表的抓取實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明此系統(tǒng)定位與抓取的穩(wěn)定性及精度可以滿(mǎn)足電力儀表抓取的需求,具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TM933.4;TP391.41
【圖文】：

圖 2-3 棋盤(pán)格標(biāo)定板實(shí)物圖相機(jī)與標(biāo)定板的相對(duì)位置改變 3 次以上并采集標(biāo)定圖像版的距離與相機(jī)的實(shí)際工作距離相近。圖像中提取棋盤(pán)格的角點(diǎn)特征，并確定特征點(diǎn)的圖像坐

標(biāo)定使用的左相機(jī)圖像

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2731980