基于機器視覺的風(fēng)力滅火機性能自動檢測系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間:2023-10-28 16:01
便攜式風(fēng)力滅火機是我國森林防火的重要設(shè)備,滅火機性能優(yōu)劣對撲救森林火災(zāi)的效果影響較大。通過相關(guān)的文獻分析,目前,國內(nèi)對便攜式風(fēng)力滅火機的性能指標(biāo)的檢測尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),因此,本文根據(jù)風(fēng)力滅火機性能的國家規(guī)范要求,設(shè)計一種風(fēng)力滅火機性能檢測系統(tǒng),對該風(fēng)力滅火機性能指標(biāo)進行精確快速的檢測和標(biāo)定。本文詳細(xì)分析風(fēng)力滅火機性能標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計便攜式風(fēng)力滅火機性能自動檢測系統(tǒng)。首先,基于機器視覺技術(shù)對便攜式風(fēng)力滅火機的風(fēng)口進行檢測,采用圖像識別算法,通過Open CV(Open Source Computer Vision Library)霍夫圓檢測算法,結(jié)合最小二乘圓擬合實現(xiàn)對滅火機風(fēng)口形狀識別和中心定位。其次,設(shè)計三軸運動軟硬件控制系統(tǒng),通過控制策略實現(xiàn)對風(fēng)速檢測儀畢托管的快速精確定位。開發(fā)了基于Py Qt的風(fēng)力滅火機檢測軟件平臺,基于圖像處理和步進電機控制技術(shù),實現(xiàn)風(fēng)力滅火機風(fēng)口中心線與高精度風(fēng)速檢測儀皮托管中心線的精確重合,達到風(fēng)速檢測國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。最后,通過畢托管式壓差風(fēng)速計、多功能振動分析儀、多功能聲級計、轉(zhuǎn)速計等標(biāo)準(zhǔn)儀器與上位機軟件通訊完成風(fēng)機風(fēng)速、三軸振動加速度、耳旁噪聲、風(fēng)機轉(zhuǎn)速等風(fēng)...
【文章頁數(shù)】:66 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的目的和意義
1.2 課題研究的現(xiàn)狀
1.2.1 風(fēng)力滅火機研究現(xiàn)狀
1.2.2 圖像識別研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計方案
2.1 系統(tǒng)需求分析
2.2 需要解決的問題
2.3 系統(tǒng)整體設(shè)計方案
2.4 本章小結(jié)
第3章 風(fēng)筒識別與定位算法設(shè)計
3.1 風(fēng)口識別與中心點定位
3.1.1 圖像預(yù)處理
3.1.2 霍夫圓形檢測算法原理
3.1.3 提取輪廓點
3.1.4 最小二乘圓擬合數(shù)學(xué)模型
3.2 圖像坐標(biāo)校正模型
3.3 步進電機控制算法
3.3.1 電機控制精度的設(shè)計
3.3.2 電機路徑控制算法
3.4 本章小結(jié)
第4章 控制系統(tǒng)設(shè)計
4.1 三軸運動控制系統(tǒng)
4.1.1 微控制器模塊
4.1.2 USB通訊模塊
4.1.3 電機驅(qū)動模塊
4.1.4 電源供電模塊
4.2 傳感器系統(tǒng)
4.2.1 轉(zhuǎn)速傳感器
4.2.2 振動傳感器
4.2.3 噪聲傳感器
4.2.4 風(fēng)速傳感器
4.2.5 圖像采集模塊
4.3 上位機軟件控制系統(tǒng)
4.3.1 開發(fā)環(huán)境及工具介紹
4.3.2 系統(tǒng)軟件控制流程
4.4 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測試
5.1 風(fēng)力滅火機檢測系統(tǒng)測試平臺
5.2 風(fēng)筒中心點圖像定位算法測試
5.3 上位機軟件測試
5.3.1 上位機開發(fā)平臺測試
5.3.2 上位機界面測試
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果
致謝
本文編號:3857314
【文章頁數(shù)】:66 頁
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的目的和意義
1.2 課題研究的現(xiàn)狀
1.2.1 風(fēng)力滅火機研究現(xiàn)狀
1.2.2 圖像識別研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計方案
2.1 系統(tǒng)需求分析
2.2 需要解決的問題
2.3 系統(tǒng)整體設(shè)計方案
2.4 本章小結(jié)
第3章 風(fēng)筒識別與定位算法設(shè)計
3.1 風(fēng)口識別與中心點定位
3.1.1 圖像預(yù)處理
3.1.2 霍夫圓形檢測算法原理
3.1.3 提取輪廓點
3.1.4 最小二乘圓擬合數(shù)學(xué)模型
3.2 圖像坐標(biāo)校正模型
3.3 步進電機控制算法
3.3.1 電機控制精度的設(shè)計
3.3.2 電機路徑控制算法
3.4 本章小結(jié)
第4章 控制系統(tǒng)設(shè)計
4.1 三軸運動控制系統(tǒng)
4.1.1 微控制器模塊
4.1.2 USB通訊模塊
4.1.3 電機驅(qū)動模塊
4.1.4 電源供電模塊
4.2 傳感器系統(tǒng)
4.2.1 轉(zhuǎn)速傳感器
4.2.2 振動傳感器
4.2.3 噪聲傳感器
4.2.4 風(fēng)速傳感器
4.2.5 圖像采集模塊
4.3 上位機軟件控制系統(tǒng)
4.3.1 開發(fā)環(huán)境及工具介紹
4.3.2 系統(tǒng)軟件控制流程
4.4 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測試
5.1 風(fēng)力滅火機檢測系統(tǒng)測試平臺
5.2 風(fēng)筒中心點圖像定位算法測試
5.3 上位機軟件測試
5.3.1 上位機開發(fā)平臺測試
5.3.2 上位機界面測試
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
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本文編號:3857314
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