盾構(gòu)機(jī)是集機(jī)、電、液、光及信息等多領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)于一體的隧道施工裝備,具有掘進(jìn)速度快、綜合效益高等特點(diǎn)。盾尾間隙指盾尾內(nèi)壁與管片外邊緣之間的空隙,是盾構(gòu)機(jī)關(guān)鍵掘進(jìn)參數(shù)之一。在盾構(gòu)施工中,盾尾間隙不斷變化,若間隙值超出設(shè)計(jì)范圍,將增大推進(jìn)阻力,降低掘進(jìn)速度,加快盾尾刷磨損,造成盾尾密封失效,甚至發(fā)生隧道滲漏、地面坍塌等重大安全事故。因此,準(zhǔn)確測(cè)量盾尾間隙具有十分重要的意義。以機(jī)器視覺(jué)技術(shù)為基礎(chǔ),提出基于預(yù)制標(biāo)尺的盾尾間隙測(cè)量方法,結(jié)合測(cè)量、分析等功能需求及正確率、準(zhǔn)確性等性能指標(biāo),研制了一套盾尾間隙非接觸式測(cè)量系統(tǒng)。對(duì)數(shù)據(jù)采集設(shè)備和系統(tǒng)控制設(shè)備進(jìn)行選型與設(shè)計(jì),完成硬件系統(tǒng)搭建;以Visual Studio 2017為開(kāi)發(fā)環(huán)境,采用C#編程語(yǔ)言,借助OpenCV和EmguCV圖像處理技術(shù)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)軟件,實(shí)現(xiàn)三層架構(gòu)設(shè)計(jì)。為降低預(yù)制標(biāo)尺刻畫(huà)難度,提高系統(tǒng)標(biāo)定精度,設(shè)計(jì)便攜式盾尾間隙采集儀,并開(kāi)發(fā)標(biāo)定軟件,用于連續(xù)、同步采集盾尾間隙、測(cè)量距離及管片端面圖像等3類(lèi)標(biāo)定數(shù)據(jù)。利用工業(yè)相機(jī)和激光傳感器分別采集管片端面圖像及測(cè)量距離,對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,實(shí)現(xiàn)管片榫特征提取與測(cè)量距離限幅濾波,在此基礎(chǔ)上將二者... 

【文章來(lái)源】：石家莊鐵道大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 盾尾間隙測(cè)量研究現(xiàn)狀
        1.2.1 接觸式測(cè)量
        1.2.2 非接觸式測(cè)量
    1.3 機(jī)器視覺(jué)測(cè)量研究現(xiàn)狀
    1.4 研究思路
    1.5 研究?jī)?nèi)容
    1.6 論文組織結(jié)構(gòu)
    1.7 本章小結(jié)
第二章 總體方案與測(cè)量方法
    2.1 總體方案
        2.1.1 系統(tǒng)功能需求
        2.1.2 技術(shù)性能指標(biāo)
        2.1.3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
    2.2 測(cè)量方法
        2.2.1 盾尾間隙測(cè)量原理
        2.2.2 預(yù)制標(biāo)尺概述
    2.3 本章小結(jié)
第三章 盾尾間隙測(cè)量系統(tǒng)
    3.1 系統(tǒng)硬件
        3.1.1 數(shù)據(jù)采集設(shè)備
        3.1.2 PC總線工業(yè)電腦
        3.1.3 系統(tǒng)控制設(shè)備
    3.2 系統(tǒng)軟件
        3.2.1 系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境與相關(guān)技術(shù)
        3.2.2 系統(tǒng)軟件架構(gòu)與工作流程
        3.2.3 軟件主要界面
        3.2.4 數(shù)據(jù)采集模塊
        3.2.5 數(shù)據(jù)處理模塊
        3.2.6 計(jì)算分析模塊
        3.2.7 存儲(chǔ)上傳模塊
    3.3 標(biāo)定系統(tǒng)
        3.3.1 便攜式盾尾間隙采集儀
        3.3.2 標(biāo)定軟件
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于工業(yè)相機(jī)與激光傳感器的數(shù)據(jù)處理及信息集成
    4.1 管片端面圖像特征提取
        4.1.1 圖像預(yù)處理
        4.1.2 特征提取
    4.2 測(cè)量距離限幅濾波
    4.3 異類(lèi)傳感器信息集成
        4.3.1 特征級(jí)信息集成
        4.3.2 異類(lèi)傳感器互補(bǔ)信息交互
        4.3.3 基于信息集成的盾尾間隙聯(lián)合測(cè)量
    4.4 本章小結(jié)
第五章 盾尾間隙測(cè)量系統(tǒng)核心算法
    5.1 預(yù)制標(biāo)尺
        5.1.1 概述
        5.1.2 預(yù)制標(biāo)尺求解方法
    5.2 測(cè)量數(shù)據(jù)自檢
    5.3 盾尾間隙分析
        5.3.1 基于最小二乘法的管片環(huán)橢圓擬合
        5.3.2 最小盾尾間隙求解方法
    5.4 推進(jìn)液壓缸行程差分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 盾尾間隙測(cè)量系統(tǒng)工程應(yīng)用與精度分析
    6.1 工程應(yīng)用概況
        6.1.1 工程簡(jiǎn)介
        6.1.2 盾構(gòu)機(jī)基本參數(shù)
        6.1.3 盾尾間隙測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用概況
    6.2 工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析
        6.2.1 測(cè)量試驗(yàn)分析
        6.2.2 工程數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
    6.3 測(cè)量精度影響因素分析
        6.3.1 硬件設(shè)備
        6.3.2 軟件算法
        6.3.3 現(xiàn)場(chǎng)安裝
        6.3.4 外部環(huán)境
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于視覺(jué)的挖掘機(jī)工作裝置位姿測(cè)量[J]. 馬偉,宮樂(lè),馮浩,殷晨波,周俊靜,曹東輝.  機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2018(05)
[2]盾構(gòu)機(jī)分類(lèi)與構(gòu)造概述[J]. 任潔,高丙歡,劉國(guó)威.  現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備. 2018(09)
[3]基于機(jī)器視覺(jué)的橡膠輸送帶積水識(shí)別方法[J]. 孫計(jì)爽.  煤礦機(jī)械. 2018(05)
[4]激光輔助機(jī)器視覺(jué)測(cè)量?jī)善矫娓叨炔畹脑O(shè)計(jì)[J]. 潘奕創(chuàng),傅惠南,彭趕,何金彬,黃辰陽(yáng).  機(jī)電工程技術(shù). 2018(04)
[5]基于機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)印刷碼的改進(jìn)模板匹配算法研究[J]. 錢(qián)俞好,周軍,田勝,李少輝.  機(jī)電工程. 2018(04)
[6]一種多視覺(jué)測(cè)量組網(wǎng)規(guī)劃策略[J]. 喬玉晶,譚世征,姜金剛.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2018(05)
[7]數(shù)字工業(yè)相機(jī)中CMOS傳感器的最新發(fā)展[J]. 雷曉峰,李燁.  傳感器世界. 2017(10)
[8]重軌弧面缺陷圖像光照不均校正方法研究[J]. 鄭國(guó),孔建益,劉源泂,何可.  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2017(S1)
[9]一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的無(wú)線數(shù)傳系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李俊,吳燕,王文娟.  科技視界. 2017(24)
[10]基于視覺(jué)的印刷品缺陷檢測(cè)技術(shù)[J]. 徐足騁,周鑫,袁鎖中,王從慶,張小正.  重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2017(08)

博士論文
[1]大型熱態(tài)鍛件視覺(jué)測(cè)量中圖像處理關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉陽(yáng).大連理工大學(xué) 2018
[2]齒輪視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)與齒廓測(cè)量技術(shù)研究[D]. 王寧.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2017
[3]基于視覺(jué)特性的圖形圖像分割算法研究[D]. 焦雪.吉林大學(xué) 2016
[4]客運(yùn)車(chē)輛危險(xiǎn)行駛狀態(tài)機(jī)器視覺(jué)辨識(shí)系統(tǒng)研究[D]. 楊煒.長(zhǎng)安大學(xué) 2013
[5]基于視覺(jué)與觸覺(jué)集成傳感的多坐標(biāo)組合測(cè)量系統(tǒng)的研究[D]. 朱嘉.天津大學(xué) 2010

碩士論文
[1]盾構(gòu)機(jī)拼裝模式下推進(jìn)液壓缸自動(dòng)控制技術(shù)研究[D]. 郇利民.大連理工大學(xué) 2017
[2]基于盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)的孤石地層預(yù)測(cè)方法研究[D]. 王旭東.石家莊鐵道大學(xué) 2017
[3]基于機(jī)器視覺(jué)的小型工件尺寸測(cè)量系統(tǒng)研究[D]. 范娟.西南交通大學(xué) 2017
[4]智能盾構(gòu)導(dǎo)向系統(tǒng)研究[D]. 趙文斌.解放軍信息工程大學(xué) 2017
[5]一種基于圖像的雙目視覺(jué)伺服實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與研究[D]. 魏淼.東北大學(xué) 2015
[6]基于數(shù)字圖像處理技術(shù)的盾構(gòu)機(jī)盾尾間隙測(cè)量系統(tǒng)的研究[D]. 張立彬.石家莊鐵道大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3640858