基于方向梯度直方图粒子滤波的V型焊缝跟踪

发布时间：2022-02-20 11:35

　　针对自动焊接过程中焊缝跟踪因受弧光、飞溅等噪声干扰而导致跟踪精度低的问题,提出了一种基于方向梯度直方图（Hog）粒子滤波的V型焊缝跟踪算法。Hog具有良好的几何和光学形变不变性,所提算法用它来描述焊缝激光条纹在拐点处的方向性特征。本算法首先通过提取焊缝目标区域的Hog建立目标模板,然后利用焊缝序列图像位置信息的连续性预测焊缝的候选状态,再通过粒子采样计算候选状态下的Hog特征,并将其与目标模板进行相似度计算,得到最优的焊缝位置,实现焊缝的跟踪。对典型的V型焊缝图像进行了跟踪实验,实验结果显示:所提算法在有强烈弧光、飞溅等噪声干扰的环境下,能够准确定位焊缝的目标位置,跟踪误差小于0.24 mm。 

【文章来源】：中国激光. 2020,47(07)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
1 引 言
2 方向梯度直方图
3 跟踪原理
    1) 预测:
    2) 更新修正:
4 基于Hog粒子滤波的焊缝跟踪算法
    1) 目标区域初始化
    2) 粒子初始化
    3) 状态转移
    4) 权值更新
    5) 重采样
    6) 状态估计
5 实验与分析
    5.1 实验系统
    5.2 跟踪实验
    5.3 实验分析
        5.3.1 粒子数的选取
        5.3.2 跟踪精度
        5.3.3 对比实验
6 结 论


【参考文献】：
期刊论文
[1]粒子滤波目标跟踪算法综述[J]. 昝孟恩,周航,韩丹,杨刚,许国梁.  计算机工程与应用. 2019(05)
[2]改进Steger算法的自适应光条纹中心提取[J]. 南方,李大华,高强,于晓.  激光杂志. 2018(01)
[3]焊接领域激光结构光视觉传感技术的研究及应用[J]. 郭吉昌,朱志明,于英飞,孙博文.  中国激光. 2017(12)
[4]V型焊接坡口图像处理方法的研究[J]. 袁攀,孔建益,仄士春,王兴东.  机械设计与制造. 2017(06)
[5]基于概率连续模型的激光视觉焊缝自动跟踪[J]. 邹焱飚,周卫林,王研博.  机械工程学报. 2017(10)
[6]基于视觉传感的焊缝跟踪技术研究现状和发展趋势[J]. 范俊峰,景奉水,方灶军.  热加工工艺. 2017(05)
[7]基于视觉传感的焊缝跟踪系统研究现状[J]. 郭志鹏,于治水,张培磊,王曼,陈磊.  轻工机械. 2016(05)
[8]基于条纹式激光传感器的机器人焊缝跟踪系统研究[J]. 李琳,林炳强,邹焱飚.  中国激光. 2015(05)
[9]一种基于梯度直方图的焊缝边缘检测方法[J]. 胡金,赵慧,蒋林.  电焊机. 2015(04)
[10]粒子滤波算法[J]. 王法胜,鲁明羽,赵清杰,袁泽剑.  计算机学报. 2014(08)

硕士论文
[1]基于深度分层特征的激光视觉焊缝检测与跟踪系统的研究[D]. 周卫林.华南理工大学 2018



本文编号：3634962