本文關(guān)鍵詞：基于改進(jìn)Canny算子的損傷葉片邊緣檢測及三維重建研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：葉片是航空發(fā)動機(jī)的心臟,為了節(jié)約更換成本,對符合適航要求的破損葉片進(jìn)行修復(fù)具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和實用價值。據(jù)統(tǒng)計,需要焊接修復(fù)的葉片占葉片維修業(yè)務(wù)總量的一半以上。目前我國民用航空發(fā)動機(jī)葉片均為國外送修,漫長的維修周期嚴(yán)重制約著我國民航維修產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,因此研究具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的葉片自動焊接修復(fù)裝備具有重大實際意義。在自動焊接過程中,為了準(zhǔn)確定位待焊葉片輪廓同時快速恢復(fù)缺損部位形貌,需要建立快速精確的視覺定位及檢測系統(tǒng)。焊接裝備視覺系統(tǒng)建立的首要目標(biāo)是恢復(fù)出葉片缺損部位的三維輪廓,便于自動焊接過程中進(jìn)行分層與軌跡規(guī)劃。目前恢復(fù)方式多為離線擬合,通過三維測量系統(tǒng)進(jìn)行測量,利用點云數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合得到三維輪廓。該方法不僅步驟繁瑣、耗時嚴(yán)重,還需在焊接前再次定位。為解決上述問題,提出一種基于葉片邊緣輪廓線延伸進(jìn)行恢復(fù)的在線測量視覺系統(tǒng)方案。為多角度獲取葉片的空間扭曲結(jié)構(gòu)信息,建立三目視覺系統(tǒng),通過對每個視野中的葉片焊接關(guān)鍵點進(jìn)行立體拼接和延伸,恢復(fù)出葉片缺損部位的三維形貌,獲得焊接過程中分層與軌跡規(guī)劃提供依據(jù)。通過對葉尖部位缺損的葉片仿真試驗證明,該方法重構(gòu)精度達(dá)到0.2mm,可以滿足葉片的焊接要求,并且工作效率較之前離線測量方式具有明顯提升。為了對葉片焊接前進(jìn)行精確的軌跡規(guī)劃,需要對完成裝卡后的葉片進(jìn)行邊緣檢測得到第一層待焊葉片軌跡。針對Canny算子在檢測過程中出現(xiàn)的邊緣不連續(xù)問題進(jìn)行改進(jìn),提出一種基于部分極值抑制的Canny算子改進(jìn)方法,即通過引入邊緣連續(xù)性因素改進(jìn)非極大值抑制對邊緣點的過度抑制問題。同時,將濾波方式變換為自適應(yīng)方式、閾值選取采用最大類間方差法,減少人工選取參數(shù)帶來的誤差,增加算法的自適應(yīng)性。實驗證明,該方法在葉片等連續(xù)性物體邊緣檢測應(yīng)用中具有很大優(yōu)勢。
【關(guān)鍵詞】：鈦合金葉片 自動焊接修復(fù) 三維重建 輪廓延伸 改進(jìn)Canny算法
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V263.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-22
• 1.1 航空發(fā)動機(jī)葉片的特性8-10
• 1.2 課題來源、研究背景及意義10-13
• 1.2.1 課題來源10
• 1.2.2 課題研究背景及意義10-13
• 1.3 葉片曲面重構(gòu)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.3.1 三維測量與重構(gòu)技術(shù)研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.2 立體視覺三維重建技術(shù)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 邊緣檢測技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-20
• 1.5 本文研究的主要內(nèi)容及方法20-22
• 第二章 立體視覺系統(tǒng)研究22-32
• 2.1 引言22
• 2.2 鈦合金葉片特性及焊接環(huán)境要求22-23
• 2.3 視覺系統(tǒng)硬件及輔助環(huán)境因素的選擇23-26
• 2.3.1 視覺系統(tǒng)硬件選擇23-24
• 2.3.2 輔助光源的選擇24-26
• 2.4 立體視覺系統(tǒng)三維重建系統(tǒng)26-29
• 2.4.1 立體視覺匹配原理26-27
• 2.4.2 匹配方案選擇27-29
• 2.4.3 三維坐標(biāo)求解29
• 2.5 基于相互正交的三目視覺系統(tǒng)方案29-30
• 2.6 本章小結(jié)30-32
• 第三章 攝像機(jī)標(biāo)定及坐標(biāo)變換32-40
• 3.1 引言32
• 3.2 攝像機(jī)成像模型及坐標(biāo)變換32-34
• 3.2.1 攝像機(jī)成像模型32-33
• 3.2.2 四個基本坐標(biāo)系及其轉(zhuǎn)換關(guān)系33-34
• 3.2.3 需要標(biāo)定的攝像機(jī)參數(shù)34
• 3.3 單個攝像機(jī)標(biāo)定方法34-36
• 3.4 三目立體攝像機(jī)標(biāo)定36
• 3.5 立體標(biāo)定仿真實驗及結(jié)果分析36-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第四章 邊界延伸法對葉片缺損部位的快速三維重建40-52
• 4.1 引言40
• 4.2 鈦合金葉片缺損部位三維重建原理及過程40-44
• 4.2.1 鈦合金葉片缺損尺寸計算40-41
• 4.2.2 鈦合金葉片三維重建過程41-42
• 4.2.3 鈦合金葉片缺損部位三維重建過程42-44
• 4.3 邊界延伸法對葉片缺損部位的仿真實驗44-48
• 4.4 仿真實驗結(jié)果與誤差分析48-50
• 4.5 本章小結(jié)50-52
• 第五章 鈦合金待焊葉片截面邊緣檢測52-64
• 5.1 引言52
• 5.2 對鈦合金葉片邊緣檢測的問題及算法選擇52-54
• 5.3 傳統(tǒng)Canny算子原理及存在的缺陷54-57
• 5.4 針對鈦合金葉片邊緣檢測對Canny算子的改進(jìn)57-61
• 5.4.1 基于邊緣連續(xù)性的部分非極大值抑制過程58-59
• 5.4.2 最大類間方差法選取閾值59
• 5.4.3 形態(tài)學(xué)邊緣細(xì)化59-60
• 5.4.4 算法具體實現(xiàn)過程60-61
• 5.5 實驗與分析61-63
• 5.6 本章小結(jié)63-64
• 第六章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 全文總結(jié)64-65
• 6.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果70-71
• 致謝71

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1 記者 桂運(yùn)安;科大新成果揭開巨葉植物稀少之謎[N];安徽日報;2013年

2 記者 吳長鋒;巨葉植物稀少之謎解開[N];科技日報;2013年

3 暢言;挑年貨有講究[N];山西日報;2001年

4 ;常見設(shè)施栽培生理性病害有哪些[N];山東科技報;2008年

5 中化化肥公司高級顧問、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授 曹一平;玉米葉片邊緣為什么枯焦？[N];農(nóng)資導(dǎo)報;2005年

6 于維波;保護(hù)地延后蔬菜主要病蟲防治（一）[N];遼源日報;2005年

7 胡一民;防治杜鵑花葉斑病[N];中國花卉報;2003年

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3 李偉超;基于改進(jìn)Canny算子的損傷葉片邊緣檢測及三維重建研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：基于改進(jìn)Canny算子的損傷葉片邊緣檢測及三維重建研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：497634