柔索机器人环境视觉关键技术研究
本文选题:混合噪声 切入点:噪声检测 出处:《西南科技大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:柔索驱动并联机器人作为一种新型柔索结构起机器人,具有重量小,结构简易,工作空间大等特点使其能够应用于环境多变的复杂的工作场景。如何在该复杂环境下,获取到有效、准确的机器人工作环境图是柔索机器人环境视觉技术必须首要解决的视觉问题。在获取柔索机器人工作环境图像过程中,经常会遇到相机传感器发热现象产生高斯白噪声和图像传输过程中受信道内噪声影响产生脉冲噪声,所以获取到的柔索机器人环境图像通常都是夹杂了混合噪声。针对柔索机器人工作环境中获得混合噪声图像(高斯白噪声和脉冲噪声所组成的混合噪声图像)本文提出了一种去噪算法。对于脉冲噪声的检测首先提出了用两个阈值更有效地对噪声进行检测,然后在现有基于加权编码的算法上将图像稀疏表示以及非局部相似先验融入到去噪模型,最终得到去噪图像。具体工作如下:1、分析了高斯噪声、脉冲噪声、混合噪声的的数学模型,进而构建出本文的混合噪声模型。2、详细分析了非局部相似和稀疏表示进行图像去噪的原理、模型、算法,并进行实验获得了算法去噪性能的相关指数。3、依据去噪模型,提出一种适用性更高的脉冲噪声检测算法。4、针对本文的混合噪声模型,有效地将非局部相似和稀疏表示先验融合在一个去噪模型中,并在模型中添加了正则限制项,完成了去噪模型算法的优化,通过求解去噪模型,最终获得去噪效果图。5、对本文算法和几种典型去噪算法进行了图像去噪实验,获得的客观数据和去噪效果图都显示了本文算法的优越性。
[Abstract]:As a new type of robot with flexible cable structure, the flexible cable driven parallel robot has the characteristics of small weight, simple structure and large workspace. Obtaining an effective and accurate robot working environment map is the most important visual problem that must be solved in the rope-cable robot environment vision technology. In the process of obtaining the flexible robot working environment image, It is often encountered that the heating phenomenon of camera sensor produces Gao Si white noise and the impulse noise caused by the noise in the channel during the image transmission. So the environment image of cable robot is usually mixed with mixed noise. In order to obtain mixed noise image (the mixed noise image composed of Gao Si white noise and pulse noise) in the working environment of cable robot. In this paper, a denoising algorithm is proposed. For impulse noise detection, two thresholds are proposed to detect noise more effectively. Then the image sparse representation and nonlocal similarity priori are incorporated into the denoising model based on the existing weighted coding algorithm, and finally the denoising image is obtained. The detailed work is as follows: 1. Gao Si noise and pulse noise are analyzed. The mathematical model of mixed noise is constructed, and then the mixed noise model. 2. The principle, model, algorithm of image denoising based on nonlocal similarity and sparse representation are analyzed in detail. The correlation index of denoising performance is obtained by experiments. According to the denoising model, a more applicable impulse noise detection algorithm .4 is proposed, which is aimed at the mixed noise model in this paper. The nonlocal similarity and sparse representation are effectively fused into a denoising model, and a regular restriction item is added to the model to optimize the de-noising model algorithm, and the de-noising model is solved by solving the de-noising model. Finally, the denoising effect figure .5 is obtained. The image denoising experiments are carried out on this algorithm and several typical denoising algorithms. The obtained objective data and denoising effect graph show the superiority of this algorithm.
【学位授予单位】:西南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP391.41;TP242
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 汪选要;曹毅;黄真;;基于内张力补偿的并联柔索机构控制系统的研究[J];机械设计与制造;2013年01期
2 张波,战红春,赵明扬,刘红军,单光坤;柔索驱动三自由度球面并联机构运动学与静力学研究[J];机器人;2003年03期
3 张t;,刘北辰,徐子卿,王良臣;大变形柔索结构——索道桥的电算程序及计算结果分板[J];计算机应用通讯;1982年02期
4 张波,王洪光,赵明扬;约束机构在柔索并联机器人设计中的应用[J];机械科学与技术;2004年12期
5 牛海军;;柔索动态找形技术研究[J];西安电子科技大学学报;2006年01期
6 汪选要;曹毅;黄真;;冗余并联柔索机器人变刚度控制的研究[J];机械设计与制造;2014年04期
7 杜敬利;保宏;段宝岩;;考虑柔索垂度影响的索牵引并联机器人跟踪控制[J];机械工程学报;2010年03期
8 訾斌;段宝岩;杜敬利;;超大型天线馈源舱柔索支撑结构动力学分析与跟踪控制[J];控制理论与应用;2007年06期
9 刘含玮;王洪光;李树军;何立波;;一种3自由度并联柔索驱动机器人的精度研究[J];机器人;2008年05期
10 彭利平;訾斌;;3自由度柔索并联机构的运动轨迹规划[J];机械传动;2010年05期
相关会议论文 前10条
1 杨彦平;刘北辰;;大变形柔索结构的样条函数理论及计算[A];第四届全国结构工程学术会议论文集(上)[C];1995年
2 吕晶;徐国彬;;劲柔索张拉穹顶结构的优化设计[A];第三届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2003年
3 秦厉;徐君兰;;柔索线形分析[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会2001年桥梁学术讨论会论文集[C];2001年
4 曹毅;周辉;;一类并联柔索牵引机构的运动学分析[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
5 刘北辰;张t;;;大变形柔索结构计算[A];土木工程中计算机应用文集——中国土木工程学会计算机应用学会成立大会暨第一次学术交流会论文集[C];1981年
6 吕晶;徐国彬;;鞍山体育中心劲柔索张拉穹顶屋盖设计与施工[A];第十届空间结构学术会议论文集[C];2002年
7 张震陆;朱有军;;悬链段法解重车负载下架空柔索[A];全国索结构学术交流会论文集[C];1991年
8 张波;赵明扬;隋春平;;一种新型柔索驱动并联机器人的动力学研究[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
9 周辉;曹毅;;一类并联柔索牵引机构位置正解的研究[A];先进制造技术高层论坛暨第六届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2007年
10 童森林;;不等高支承柔索的荷载行为[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ卷)[C];1999年
相关博士学位论文 前3条
1 鲁亚飞;精密柔索传动机理与设计方法研究[D];国防科学技术大学;2013年
2 钱森;多起重机协作柔索并联吊装装备力学性能与协调控制研究[D];中国矿业大学;2015年
3 訾斌;超大型天线馈源指向跟踪系统的力学分析及控制研究[D];西安电子科技大学;2007年
相关硕士学位论文 前10条
1 张龙;多起重机协作柔索并联构型装备运动规划、有限元分析及液压系统仿真[D];中国矿业大学;2015年
2 韩雪;电液混合驱动柔索并联运动平台运动分析及监测系统研究[D];中国矿业大学;2015年
3 杨海晓;大型柔索牵引并联机器人动力学建模研究[D];西安电子科技大学;2014年
4 杨玉涛;柔索牵引摄像机器人控制系统研究与实现[D];西安电子科技大学;2014年
5 李国胜;四索牵引摄像机器人的建模与动力学仿真分析[D];西安电子科技大学;2014年
6 李冉;柔索驱动并联机器人的建模与控制[D];太原科技大学;2015年
7 张卓;平面柔索并联机器人的运动控制关键技术研究[D];西南科技大学;2016年
8 姚鹏飞;柔索牵引摄像机器人的云台设计和控制研究[D];西安电子科技大学;2015年
9 刘浩;电液复合驱动柔索并联机器人导向装置设计、仿真分析与实验研究[D];合肥工业大学;2017年
10 孔祥飞;柔索驱动并联康复装置的设计与控制研究[D];吉林大学;2017年
,本文编号:1557770
本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xixikjs/1557770.html