無損檢測(Non-destructive testing)技術(shù)可以有效保證工程項目的安全和可靠。超聲無損檢測(Ultrasonic NDT)可以在不破壞被測對象且不影響焊縫使用性能的前提下,由人工手持設(shè)備檢測焊接質(zhì)量。但是人工超聲檢測成本高、效率低,在某些特殊環(huán)境下無法進行。為克服人工操作所帶來的種種弊端,利用機器人攜帶超聲檢測設(shè)備工作的自動無損檢測方法應(yīng)運而生。本文研究的機器人結(jié)構(gòu)為由電磁驅(qū)動的爬壁機器人平臺搭載導(dǎo)航系統(tǒng)和超聲無損探傷系統(tǒng),技術(shù)關(guān)鍵在于獲取負責機器人導(dǎo)航的相關(guān)運動參數(shù),其為本文的研究重點。目前常用的焊縫路徑檢測方法主要為基于計算機視覺原理的2D圖像分析法,如基于結(jié)構(gòu)光的導(dǎo)航方法,基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的視覺導(dǎo)航方法,使用人工貼條的半自動化導(dǎo)航方法等等。這些方法經(jīng)過長期的發(fā)展,性能逐漸穩(wěn)定,魯棒性逐步增強。但是,2D圖像由于其性質(zhì)原因不可避免地對圖像的質(zhì)量有更高的要求,即使有著較高可靠性的結(jié)構(gòu)光方案,在遇到油污、強光、陰影等問題時也不一定能很好地解決。本文根據(jù)自動無損檢測機器人的導(dǎo)航需求創(chuàng)新性地提出一種以三維重構(gòu)方法為基礎(chǔ)的三維視覺導(dǎo)航分析方法,由于增加了三維點云信息,相較于...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文工作及內(nèi)容安排
第2章 焊縫三維點云獲取及預(yù)處理算法研究
    2.1 引言
    2.2 三維點云獲取
    2.3 精度測試
        2.3.1 ICP點云配準
        2.3.2 硬件誤差計算
    2.4 深度圖轉(zhuǎn)換
    2.5 深度圖像濾波算法
        2.5.1 均值濾波
        2.5.2 高斯濾波
        2.5.3 中值濾波
        2.5.4 濾波算法小結(jié)
    2.6 本章小結(jié)
第3章 焊縫分割算法研究
    3.1 引言
    3.2 基于點云壓縮的滑窗面積法分割
        3.2.1 點云分割
        3.2.2 基于下采樣的輪廓重構(gòu)與斷線插值修復(fù)算法
        3.2.3 滑窗面積確定邊界
    3.3 基于幾何特征的焊縫分割法
    3.4 基于深度圖的圖像增強原理分割
        3.4.1 深度圖像直方圖均衡化
        3.4.2 焊縫二值化算法
        3.4.3 形態(tài)學(xué)運算降噪
        3.4.4 焊縫形態(tài)邊緣檢測算法
    3.5 基于RGB的圖像增強原理分割
        3.5.1 頻域圖像增強算法
        3.5.2 四叉樹圖像算法
        3.5.3 基于連通域標記的降噪方法
    3.6 本章小結(jié)
第4章 相對位姿參數(shù)獲取及處理算法
    4.1 引言
    4.2 離散點擬合算法研究
    4.3 粗邊界擬合焊縫線算法研究
        4.3.1 焊縫中心線定位算法
        4.3.2 RANSAC算法提取邊界
    4.4 運動參數(shù)獲取算法
    4.5 本章小結(jié)
第5章 實驗平臺與工作現(xiàn)場檢測結(jié)果統(tǒng)計
    5.1 實驗條件
        5.1.1 機器人平臺概況
        5.1.2 實驗材料概況
        5.1.3 實驗環(huán)境及配置
    5.2 精度檢測實驗
        5.2.1 檢測說明
        5.2.2 檢測數(shù)據(jù)
        5.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計
    5.3 測試結(jié)論
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
指導(dǎo)教師對研究生學(xué)位論文的學(xué)術(shù)評語
答辯委員會決議書
致謝
攻讀碩士期間的研究成果



本文編號：3815335