下装光机模块双视角视觉测量技术研究
发布时间：2021-11-19 09:42
大型激光装置进行实验时,需要更换大量的光机模块,也被称作在线可替换单元（Line Replaceable Unit,LRU模块）。LRU模块主要负责激光的一系列实验,其响应机构需要很高的精密性和洁净度,需要特种装备来进行转运和装校拆卸,其中约有三分之二的模块需要进行从下到上的方向装校,即为下装模块。该下装光机模块的转运车顶部与安装位置底部之间的间隙非常小,常规视觉测量的方法实现起来比较困难。本文以下装光机模块装校系统的定位对接为研究对象,提出了一种双视角视觉测量方法,主要应用于这里的窄视角,短视距环境。首先本文分析了双视角视觉测量系统的项目需求,从而得出了工作流程,即为下装系统进行装校时,当转运车行驶到指定区域后,利用双视角视觉测量系统,来识别大型激光装置洁净厢底部安装的特征标识块,提取出特征点坐标后通过坐标转换,来得到转运箱体与洁净厢的旋转偏移量。然后介绍了摄像机标定原理,传统双目相机标定原理,从而引出了双视角视觉测量的标定方法,同时推导了其获取特征标识块中心坐标后的坐标转换数学公式。其次本文针对窄视角,短视距环境中可能出现光照不均的情况,提出了一种基于双边滤波的对数变换图像增强,并...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LRU下装系统
重庆大学硕士学位论文1绪论2大型激光装置的洁净厢之间平面范围的偏移量与偏航角，再进行相应的调整使得洁净保持箱能顺利进入洁净厢内部，顺利完成装校，为激光核聚变系列实验创造有利条件。1.2国内外研究现状1.2.1视觉测量研究现状图1.2人类对于图像的认识历史Fig1.2Human’sunderstandingoftheimageshistory所有的机器视觉，计算机视觉，机器人视觉等视觉类研究，都源自于人类对于图像的认识理解。而现如今其中机器视觉发展到现在的定义为：机器视觉（machinevision）是基于摄像机成像处理和分析的手段，用来进行自动检查，过程控制和引导机器人等应用[14]。机器视觉试图用新的方法来集成现有的技术，并用来解决现实世界的实际工程问题。随着多年的发展，大量的国内外教授学者都在从事着机器视觉理论和实际应用的各种技术研究，在很多领域有飞速发展，如表面缺陷诊断、高精度视觉测量、物体识别、医学图像分析、航天器的动态对接以及无人驾驶等[15]。如图1.3(a)所示，百度的无人车就是利用了机器视觉的集成系统，用视觉的方式在对前方道路做出预判，同时对自身车辆进行驾驶规划。如图1.3(b)所示，波士顿动力研发的Atlas机器人就可以通过机器视觉来识别周边环境，利用强化学习达到环境感知的能力，从而实现不同高度台阶的跳跃。
环境图像的实时获娶解析、计算，得到洁净厢相对于洁净保持箱安装位的实时位置，辅助完成模块与安装位之间的精密对接。下装工装系统视觉测量算法系统主要是利用机器视觉对模块装校过程中的底门裙边的特征标识块进行测距，以及与标准安装位的位姿偏差进行测量，然后将测得的位移量和偏航角通过通信手段传递给下位机系统进行控制，从而达到闭环控制的目的，中间再辅以实时的调整，让洁净保持箱和洁净厢的对接缓慢调整完成，最终完成光机模块的装校，下装工装系统视觉测量算法系统必须满足非接触高精度的基本功能。特征标识块如图2.1所示，下装光机模块装校系统示意图如图2.2所示：图2.1特征标识块示意图Fig2.1Identificationfeatureblockdiagram
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CNN的带钢表面缺陷检测[J]. 杨延西,赵梦. 重型机械. 2019(02)
[2]神光Ⅱ激光装置研制[J]. 朱健强,陈绍和,郑玉霞,黄关龙,刘仁红,唐贤忠,张明科,徐振华,沈丽青,陈庆浩,彭增云,朱宝强,竺庆春,唐永兴,张伟清,唐福林,刘凤翘,毛楚生,朱俭,马伟新,李学春,杨琳,王树森,杨义,蔡希洁,林尊琪,范滇元,王世绩,顾援,邓锡铭. 中国激光. 2019(01)
[3]激光惯性约束核聚变历程回眸[J]. 谢兴龙. 安徽师范大学学报(自然科学版). 2018(02)
[4]Theoretical and simulation research of hydrodynamic instabilities in inertial-confinement fusion implosions[J]. LiFeng Wang,WenHua Ye,XianTu He,JunFeng Wu,ZhengFeng Fan,Chuang Xue,Hong Yu Guo,Wen Yong Miao,YongTeng Yuan,Jia Qin Dong,Guo Jia,Jing Zhang,YingJun Li,Jie Liu,Min Wang,YongKun Ding,WeiYan Zhang. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2017(05)
[5]一种采用双目视觉加惯性测量的航天器组合相对导航方法[J]. 赵逸伦,乔兵,靳永强,郁丰. 航天控制. 2016(04)
[6]神光-Ⅲ主机装置下装模块空间对接关键技术[J]. 倪卫,熊迁,谭宁,熊召,袁晓东,郑万国. 强激光与粒子束. 2013(12)
[7]一种空间6-DOF对接平台的设计及分析[J]. 谢志江,高健,刘小波,倪卫. 世界科技研究与发展. 2012 (06)
[8]6自由度装校机器人逆解的确定[J]. 谢志江,李诚,刘楠,倪卫. 吉林大学学报(工学版). 2012(06)
[9]一种混联精密装校平台的设计与分析[J]. 谢志江,宋文军,刘小波,倪卫. 机械设计. 2012(04)
[10]一种平面三自由度并联机构设计及其应用[J]. 刘小波,张进春,倪卫,熊迁. 机械工程师. 2012(04)
博士论文
[1]图像直方图特征及其应用研究[D]. 汪启伟.中国科学技术大学 2014
[2]计算机视觉检测基础理论及应用技术研究[D]. 段发阶.天津大学 1994
硕士论文
[1]基于数学形态学的图像增强算法及其应用[D]. 安静.西北师范大学 2016
[2]基于几何形状特征的工件识别方法研究[D]. 韩翀蛟.大连理工大学 2014
[3]双目立体视觉的摄像机标定与特征点匹配技术研究[D]. 蓝福明.广东工业大学 2013
本文编号：3504782
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LRU下装系统
重庆大学硕士学位论文1绪论2大型激光装置的洁净厢之间平面范围的偏移量与偏航角，再进行相应的调整使得洁净保持箱能顺利进入洁净厢内部，顺利完成装校，为激光核聚变系列实验创造有利条件。1.2国内外研究现状1.2.1视觉测量研究现状图1.2人类对于图像的认识历史Fig1.2Human’sunderstandingoftheimageshistory所有的机器视觉，计算机视觉，机器人视觉等视觉类研究，都源自于人类对于图像的认识理解。而现如今其中机器视觉发展到现在的定义为：机器视觉（machinevision）是基于摄像机成像处理和分析的手段，用来进行自动检查，过程控制和引导机器人等应用[14]。机器视觉试图用新的方法来集成现有的技术，并用来解决现实世界的实际工程问题。随着多年的发展，大量的国内外教授学者都在从事着机器视觉理论和实际应用的各种技术研究，在很多领域有飞速发展，如表面缺陷诊断、高精度视觉测量、物体识别、医学图像分析、航天器的动态对接以及无人驾驶等[15]。如图1.3(a)所示，百度的无人车就是利用了机器视觉的集成系统，用视觉的方式在对前方道路做出预判，同时对自身车辆进行驾驶规划。如图1.3(b)所示，波士顿动力研发的Atlas机器人就可以通过机器视觉来识别周边环境，利用强化学习达到环境感知的能力，从而实现不同高度台阶的跳跃。
环境图像的实时获娶解析、计算，得到洁净厢相对于洁净保持箱安装位的实时位置，辅助完成模块与安装位之间的精密对接。下装工装系统视觉测量算法系统主要是利用机器视觉对模块装校过程中的底门裙边的特征标识块进行测距，以及与标准安装位的位姿偏差进行测量，然后将测得的位移量和偏航角通过通信手段传递给下位机系统进行控制，从而达到闭环控制的目的，中间再辅以实时的调整，让洁净保持箱和洁净厢的对接缓慢调整完成，最终完成光机模块的装校，下装工装系统视觉测量算法系统必须满足非接触高精度的基本功能。特征标识块如图2.1所示，下装光机模块装校系统示意图如图2.2所示：图2.1特征标识块示意图Fig2.1Identificationfeatureblockdiagram
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于CNN的带钢表面缺陷检测[J]. 杨延西,赵梦. 重型机械. 2019(02)
[2]神光Ⅱ激光装置研制[J]. 朱健强,陈绍和,郑玉霞,黄关龙,刘仁红,唐贤忠,张明科,徐振华,沈丽青,陈庆浩,彭增云,朱宝强,竺庆春,唐永兴,张伟清,唐福林,刘凤翘,毛楚生,朱俭,马伟新,李学春,杨琳,王树森,杨义,蔡希洁,林尊琪,范滇元,王世绩,顾援,邓锡铭. 中国激光. 2019(01)
[3]激光惯性约束核聚变历程回眸[J]. 谢兴龙. 安徽师范大学学报(自然科学版). 2018(02)
[4]Theoretical and simulation research of hydrodynamic instabilities in inertial-confinement fusion implosions[J]. LiFeng Wang,WenHua Ye,XianTu He,JunFeng Wu,ZhengFeng Fan,Chuang Xue,Hong Yu Guo,Wen Yong Miao,YongTeng Yuan,Jia Qin Dong,Guo Jia,Jing Zhang,YingJun Li,Jie Liu,Min Wang,YongKun Ding,WeiYan Zhang. Science China（Physics,Mechanics & Astronomy）. 2017(05)
[5]一种采用双目视觉加惯性测量的航天器组合相对导航方法[J]. 赵逸伦,乔兵,靳永强,郁丰. 航天控制. 2016(04)
[6]神光-Ⅲ主机装置下装模块空间对接关键技术[J]. 倪卫,熊迁,谭宁,熊召,袁晓东,郑万国. 强激光与粒子束. 2013(12)
[7]一种空间6-DOF对接平台的设计及分析[J]. 谢志江,高健,刘小波,倪卫. 世界科技研究与发展. 2012 (06)
[8]6自由度装校机器人逆解的确定[J]. 谢志江,李诚,刘楠,倪卫. 吉林大学学报(工学版). 2012(06)
[9]一种混联精密装校平台的设计与分析[J]. 谢志江,宋文军,刘小波,倪卫. 机械设计. 2012(04)
[10]一种平面三自由度并联机构设计及其应用[J]. 刘小波,张进春,倪卫,熊迁. 机械工程师. 2012(04)
博士论文
[1]图像直方图特征及其应用研究[D]. 汪启伟.中国科学技术大学 2014
[2]计算机视觉检测基础理论及应用技术研究[D]. 段发阶.天津大学 1994
硕士论文
[1]基于数学形态学的图像增强算法及其应用[D]. 安静.西北师范大学 2016
[2]基于几何形状特征的工件识别方法研究[D]. 韩翀蛟.大连理工大学 2014
[3]双目立体视觉的摄像机标定与特征点匹配技术研究[D]. 蓝福明.广东工业大学 2013
本文编号：3504782
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3504782.html
最近更新
教材专著
