基于机器视觉的风力灭火机性能自动检测系统设计

发布时间：2023-10-28 16:01

　　便携式风力灭火机是我国森林防火的重要设备,灭火机性能优劣对扑救森林火灾的效果影响较大。通过相关的文献分析,目前,国内对便携式风力灭火机的性能指标的检测尚无统一标准,因此,本文根据风力灭火机性能的国家规范要求,设计一种风力灭火机性能检测系统,对该风力灭火机性能指标进行精确快速的检测和标定。本文详细分析风力灭火机性能标定标准,设计便携式风力灭火机性能自动检测系统。首先,基于机器视觉技术对便携式风力灭火机的风口进行检测,采用图像识别算法,通过Open CV(Open Source Computer Vision Library)霍夫圆检测算法,结合最小二乘圆拟合实现对灭火机风口形状识别和中心定位。其次,设计三轴运动软硬件控制系统,通过控制策略实现对风速检测仪毕托管的快速精确定位。开发了基于Py Qt的风力灭火机检测软件平台,基于图像处理和步进电机控制技术,实现风力灭火机风口中心线与高精度风速检测仪皮托管中心线的精确重合,达到风速检测国家标准的要求。最后,通过毕托管式压差风速计、多功能振动分析仪、多功能声级计、转速计等标准仪器与上位机软件通讯完成风机风速、三轴振动加速度、耳旁噪声、风机转速等风...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 课题研究的现状
        1.2.1 风力灭火机研究现状
        1.2.2 图像识别研究现状
    1.3 论文的主要研究内容
第2章 系统总体设计方案
    2.1 系统需求分析
    2.2 需要解决的问题
    2.3 系统整体设计方案
    2.4 本章小结
第3章 风筒识别与定位算法设计
    3.1 风口识别与中心点定位
        3.1.1 图像预处理
        3.1.2 霍夫圆形检测算法原理
        3.1.3 提取轮廓点
        3.1.4 最小二乘圆拟合数学模型
    3.2 图像坐标校正模型
    3.3 步进电机控制算法
        3.3.1 电机控制精度的设计
        3.3.2 电机路径控制算法
    3.4 本章小结
第4章 控制系统设计
    4.1 三轴运动控制系统
        4.1.1 微控制器模块
        4.1.2 USB通讯模块
        4.1.3 电机驱动模块
        4.1.4 电源供电模块
    4.2 传感器系统
        4.2.1 转速传感器
        4.2.2 振动传感器
        4.2.3 噪声传感器
        4.2.4 风速传感器
        4.2.5 图像采集模块
    4.3 上位机软件控制系统
        4.3.1 开发环境及工具介绍
        4.3.2 系统软件控制流程
    4.4 本章小结
第5章 系统测试
    5.1 风力灭火机检测系统测试平台
    5.2 风筒中心点图像定位算法测试
    5.3 上位机软件测试
        5.3.1 上位机开发平台测试
        5.3.2 上位机界面测试
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间的学术成果
致谢



本文编号：3857314