鋼板線條軌跡識(shí)別提取與跟蹤的研究.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，自動(dòng)焊接和切割技術(shù)的運(yùn)用場(chǎng)合逐漸變多，相對(duì)于傳統(tǒng)的手工焊接切割來(lái)說(shuō)，它具有較高的工作效率和加工精度，另外,在一些不適宜人工作業(yè)的地方，比如某些礦井以及有輻射的地方等，自動(dòng)化焊接切割機(jī)器人更是得到了廣泛的應(yīng)用，而基于視覺(jué)的鋼板軌線跟蹤系統(tǒng)為自動(dòng)化焊接切割提供了一個(gè)新的發(fā)展方向。
　　軌線跟蹤系統(tǒng)首先設(shè)計(jì)了視覺(jué)傳感器硬件部分，并對(duì)各個(gè)硬件部分(包括工業(yè)CCD攝像機(jī)，鏡頭，運(yùn)動(dòng)控制卡，圖像采集卡，直角坐標(biāo)機(jī)器人等)進(jìn)行

2、了說(shuō)明，為下一步的研究做了準(zhǔn)備。同時(shí)對(duì)攝像機(jī)的線性和非線性模型也進(jìn)行了闡述，說(shuō)明了攝像機(jī)產(chǎn)生畸變的種類和原因并確立了鏡頭畸變模型，對(duì)內(nèi)外參數(shù)也進(jìn)行了求解，根據(jù)論文的實(shí)際需要，本文設(shè)計(jì)了適合實(shí)際工業(yè)應(yīng)用的二維平面線條軌線跟蹤的標(biāo)定方案。
　　在搭建完硬件系統(tǒng)后，接下來(lái)就是對(duì)圖像的處理部分，這一部分也是本文中最重要的一部分，主要是針對(duì)各種圖像提出了首先對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理操作(線性和非線性濾波)，接著根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)圖像進(jìn)行相應(yīng)的灰度變換

3、以及直方圖的均衡化操作，接下來(lái)要對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，文章重點(diǎn)介紹了Canny算子邊緣檢測(cè)，同時(shí)也闡述了其他的一些邊緣檢測(cè)算子，并且分別對(duì)圖像做了相應(yīng)的邊緣檢測(cè)處理，得到了不同的處理效果圖。對(duì)于鐵銹等干擾情況，提出了利用形態(tài)學(xué)方法(膨脹，腐蝕以及開閉運(yùn)算)進(jìn)行處理，并把各種模板對(duì)特定圖像的處理效果做了說(shuō)明。
　　針對(duì)實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)情況中，外界光線不定，不能用固定閾值選點(diǎn)的情況，提出了幾種自動(dòng)確定閾值的方案；針對(duì)實(shí)際情況中要求對(duì)圖像進(jìn)行

4、實(shí)時(shí)處理和控制調(diào)節(jié)的要求，提出了一種基于活動(dòng)小窗口(感興趣區(qū)域)的算法，我們處理圖像時(shí)只需要對(duì)小窗口內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行處理就可以了，這樣大大的減少了計(jì)算量，提高了圖像處理的速度。同時(shí)，由于只對(duì)小窗口內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行處理，窗口外的干擾，比如飛濺，油污，鐵銹等都可以不必進(jìn)行處理，大大簡(jiǎn)化了算法。最后提出了利用最小二乘和霍夫變換等算法擬合線條，并對(duì)直線和曲線分別進(jìn)行了線條擬合效果實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　最后對(duì)直線軌跡線條和曲線軌跡線條分別設(shè)計(jì)了相應(yīng)的跟蹤