基于機器視覺的油罐車自動灌裝系統(tǒng)的研究.pdf

1、目前,我國石油企業(yè)在國內(nèi)進(jìn)行石油運輸時大多采用鐵路運輸方式。由于油罐車的容量限制,每次運輸都需要使用大量的槽車運載,油料的加載過程十分繁瑣。傳統(tǒng)的操作過程中,需要工作人員在每次灌裝時都需要對灌裝裝置(通常為大鶴管)進(jìn)行人工定位,勞動強度大,很容易產(chǎn)生疲勞,發(fā)生事故,并且手動對接的速度也十分緩慢,效率很低。因此,迫切需要一種能夠代替人工灌裝的自動灌裝系統(tǒng)的來提高灌裝效率,降低工作強度。本課題在此基礎(chǔ)上研究設(shè)計了基于機器視覺的油罐車自動灌裝

2、系統(tǒng),具有很大的實際應(yīng)用價值。
　　本文簡要地概述了油罐車自動灌裝系統(tǒng)的工作流程,介紹了機器視覺技術(shù)的發(fā)展歷程、圖像處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及基于PC的機器視覺系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu),詳細(xì)介紹了圖像的預(yù)處理、圖像識別和定位算法和攝像機標(biāo)定技術(shù)原理。在整體上建立了基于機器視覺的油罐車自動灌裝系統(tǒng)的模型結(jié)構(gòu),搭建了系統(tǒng)的硬件平臺,在軟件設(shè)計上根據(jù)灌口的圖像特征,利用Visual Studio2010結(jié)合OpenCV進(jìn)行編程給出具體的算法并得到了實

3、現(xiàn)。通過工業(yè)攝像機獲取油罐車灌口圖像后,首先對灌口的數(shù)字圖像使用高斯濾波法進(jìn)行濾波,去除了圖像中的噪聲,再對圖像進(jìn)行灰度化,然后根據(jù)直方圖均衡法對圖像進(jìn)行增強,削弱或去除了某些不需要的信息,接著通過設(shè)定閾值對灌口圖像進(jìn)行邊緣檢測,找出灌口的邊緣,根據(jù)霍夫元變換原理,確定出整個灌口的圓心。然后將灌口圓心坐標(biāo)通過PLC發(fā)送給運動控制器,由運動控制器向交流伺服電機驅(qū)動器發(fā)送脈沖信號,信號觸發(fā)交流伺服電機控制大鶴管運動,其中利用PID算法對大鶴