基于双目视觉的电动汽车充电孔的识别与定位系统设计

发布时间：2022-12-25 16:12

　　针对当前电动汽车充电系统的无人化、智能化的需求,本文研究了一种基于双目视觉技术的电动汽车充电孔的识别与定位系统,在Halcon图像处理软件开发环境下,采集的充电座图像并识别充电孔位置、获取姿态信息,发送给机器人控制器,以实现机器人对电动汽车的自动充电。本文完成的主要工作如下:1.介绍了本课题的研究背景及研究意义,然后介绍了双目视觉技术和电动汽车自动充电技术的研究现状。2.分析了对摄像机的成像原理、成像模型,进行了基于双目视觉的充电孔的识别定位系统的硬件选型工作并完成了硬件系统的搭建。3.基于相机标定原理和Halcon软件,对充电孔识别定位系统进行相机标定、双目标定,并对充电机器人进行了eye-in-hand的手眼标定。4.研究了充电孔识别定位过程中涉及的图像中值滤波、充电孔的边缘特征的提取、基于边缘特征的模板匹配、立体匹配算法;基于Halcon软件编写了充电孔识别定位算法程序。5.采用C#语言,编写了一个包含了数据输入、图像采集处理、通信连接模块的人机交互界面,并结合实验平台进行了相关测试。6.对本课题的研究内容和成果进行了总结;并指出了研究成果中存在的不足,并对下一步工作进行了展望。 

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的背景及意义
    1.2 国内外相关领域研究现状
        1.2.1 双目视觉技术在机器人上的运用
        1.2.2 电动汽车自动充电技术
    1.3 课题的主要研究内容
    1.4 本论文的组织结构
    1.5 本章小结
第二章 双目视觉原理和系统的总体设计
    2.1 引言
    2.2 摄像机工作原理
    2.3 摄像机实际成像模型
    2.4 双目视觉系统基本原理
    2.5 双目视觉系统的总体设计和硬件选型
        2.5.1 大族六轴协作机器人Elfin10
        2.5.2 工业相机与镜头选型
        2.5.3 双目视觉电动汽车充电孔识别定位系统搭建
    2.6 本章小结
第三章 双目视觉系统的标定
    3.1 标定原理
    3.2 .基于Halcon摄像机标定的实现
    3.3 双目标定的实现
        3.3.1 双目标定的原理
        3.3.2 双目标定的实现
    3.4 手眼标定
        3.4.1 机器人TCP位置标定
        3.4.2 手眼标定
        3.4.3 机器人手眼标定实验
    3.5 本章小结
第四章 充电孔识别定位算法设计
    4.1 引言
    4.2 图像的预处理
    4.3 充电孔特征提取
    4.4 Halcon中的模板匹配算法
        4.4.1 模板匹配算法
        4.4.2 充电孔模板匹配实验
    4.5 三维重建
        4.5.1 三维重建的原理
        4.5.2 充电孔三维重建实验
    4.6 本章小结
第五章 充电孔识别与定位系统的人机交互界面
    5.1 引言
    5.2 充电孔定位识别系统人机交互界面总体方案设计
        5.2.1 通信连接模块设计
        5.2.2 将Halcon程序转化为C#语言
        5.2.3 人机界面实验与分析
    5.3 本章小结
第六章 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
    1 作者简历
    2 攻读博士/硕士学位期间发表的学术论文
    3 参与的科研项目及获奖情况
学位论文数据集



本文编号：3726939