隨著工業(yè)機(jī)器人作為一種先進(jìn)的智能制造裝備被不斷引入各種復(fù)雜工業(yè)環(huán)境,市場(chǎng)對(duì)機(jī)器人的智能性、精準(zhǔn)性、穩(wěn)定性等也提出了更高的要求。機(jī)器視覺作為機(jī)器人感知環(huán)境的核心技術(shù)之一,可以提高工業(yè)機(jī)器人的自主能力,增強(qiáng)其靈活性,因此在研究和生產(chǎn)領(lǐng)域得到了極大的重視。盡管在基于工業(yè)機(jī)器人的再制造拆卸領(lǐng)域,機(jī)器視覺的研究已經(jīng)取得一些成果,但多數(shù)方法是基于人工特征提取的傳統(tǒng)圖像識(shí)別算法,特征的選擇仍需要依靠專業(yè)的知識(shí)背景,并且在復(fù)雜環(huán)境下魯棒性較差,難以實(shí)現(xiàn)高效率的目標(biāo)檢測(cè)。本文圍繞再制造拆卸環(huán)境下的工業(yè)機(jī)器人識(shí)別與定位問題,針對(duì)待拆卸對(duì)象結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,拆卸環(huán)境背景復(fù)雜的特點(diǎn),深入研究以深度學(xué)習(xí)為核心的多目標(biāo)檢測(cè)算法,為機(jī)器人的智能化拆卸提供技術(shù)支撐。主要研究內(nèi)容如下:(1)基于工業(yè)小數(shù)據(jù)集的機(jī)電產(chǎn)品拆卸多目標(biāo)識(shí)別與定位算法研究。對(duì)現(xiàn)有基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)檢測(cè)算法進(jìn)行分析,比較基于候選區(qū)域的目標(biāo)檢測(cè)算法和基于端到端的目標(biāo)檢測(cè)算法的特點(diǎn)。針對(duì)拆卸過程中對(duì)小目標(biāo)檢測(cè)精度不高的問題,選擇單核多目標(biāo)檢測(cè)算法進(jìn)行改進(jìn),提出一種融合底層細(xì)節(jié)特征和高層語義特征的輕卷積網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。依據(jù)數(shù)據(jù)集樣本分布,豐富錨點(diǎn)框比例尺度來提高檢測(cè)精...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-2機(jī)器視覺在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用實(shí)例日本公司研發(fā)的binpicking視覺機(jī)器人，利用機(jī)器學(xué)習(xí)來進(jìn)行散堆拾撿和故障異常檢測(cè)

4KUKA、意大利COMAU、中國SIASUN等，已被大量投入使用。機(jī)器視覺作為應(yīng)用領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)方向之一，為提高機(jī)器人的智能性、規(guī)避人為主觀因素干擾提供了機(jī)會(huì)。如圖1-2所示為幾種常見的基于機(jī)器視覺引導(dǎo)的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用實(shí)例。圖1-2（a）中所示為正在進(jìn)行托盤分揀的分揀機(jī)器人；1....

圖2-3YOLO目標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)[34]

15優(yōu)點(diǎn)：1)更高的檢測(cè)精度。在公開數(shù)據(jù)集PASCALVOC上檢測(cè)精度高達(dá)78.8%。2)生成候選區(qū)域用時(shí)更短。RPN完全從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)建議區(qū)域，共享卷積計(jì)算，生成的少量候選區(qū)域也減少了區(qū)域方面的全連接層成本。因此可以從更深入和更具表達(dá)性的特征中輕松獲益。實(shí)驗(yàn)證明，在測(cè)試時(shí)RPN網(wǎng)....

圖2-4交并比示意圖

16卷積網(wǎng)絡(luò)使用整個(gè)圖像的特征來預(yù)測(cè)每個(gè)邊界框，首先輸入圖像被劃分成S×S的網(wǎng)格。每個(gè)網(wǎng)格都會(huì)生成一系列的預(yù)測(cè)默認(rèn)框，假設(shè)某個(gè)目標(biāo)的中心存在于某一網(wǎng)格區(qū)間內(nèi)，該網(wǎng)格區(qū)間即需要承擔(dān)該目標(biāo)檢測(cè)任務(wù)，該任務(wù)包括對(duì)默認(rèn)框的坐標(biāo)位置和置信度分?jǐn)?shù)進(jìn)行評(píng)估。置信度分?jǐn)?shù)反映了該模型對(duì)默認(rèn)框是否包....

圖2-6錨點(diǎn)框結(jié)構(gòu)

18但小邊界框的小誤差對(duì)IOU的影響要大得多。因此在對(duì)待大小物體的處理上，還有待加強(qiáng)。（2）SSD:SingleShotMultiBoxDetectorSSD[35]網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)既保證檢測(cè)速度，又保證檢測(cè)精度的單次多目標(biāo)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)綜合了YOLO網(wǎng)絡(luò)的回歸理論和FasterR-....

本文編號(hào)：4015454