拉索是斜拉橋的重要構(gòu)件,對橋梁安全至關重要。橋梁拉索外側(cè)通常有高聚乙烯護套,護套在光照、風、水汽等作用下會產(chǎn)生裂紋、孔洞等缺陷,這些缺陷會對橋梁安全造成潛在威脅。對護套的定期檢測和養(yǎng)護能夠保證拉索的使用安全。本文對基于機器視覺的缺陷檢測方法進行了研究,形成了一套較為完整的檢測方案,有望在今后代替人工完成護套缺陷檢測工作。本文的主要工作內(nèi)容有:1)設計了表面缺陷視覺檢測方案,其中圖像采集模塊包括CMOS工業(yè)相機、8mm定焦鏡頭、環(huán)形LED工業(yè)光源,用于采集護套表面圖像。線上算法主要完成圖像灰度化、圖像去噪、圖像分割與缺陷判別,并保存缺陷圖像;線下算法完成圖像拼接、特征提取、特征選擇和圖像分類任務。2)研究了圖像預處理與圖像分割算法。使用YUV顏色空間對采集的圖像進行灰度化,用自適應中值濾波算法進行去噪處理,以保留原始圖像信息。用sobel算子配合閾值分割、形態(tài)學處理等方法完成了缺陷部分的圖像分割,最后使用面積和長軸長度判別是否為缺陷圖像,長軸角度用PCA算法計算獲得。3)對于缺陷可能存在于相鄰相機交界處的情況,研究了圖橡拼接算法。在特征點選取階段,使用特征穩(wěn)定、信息豐富的SIFT算法,并...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 橋梁拉索檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 拉索應力狀態(tài)檢測
        1.2.2 受力體抗力退化狀態(tài)檢測
        1.2.3 防護系統(tǒng)狀態(tài)檢測
    1.3 機器視覺檢測技術(shù)介紹
        1.3.1 機器視覺技術(shù)簡介
        1.3.2 機器視覺技術(shù)在表面缺陷檢測中的應用
    1.4 關鍵技術(shù)與難點分析
    1.5 項目檢測需求
    1.6 本文研究內(nèi)容與章節(jié)安排
第2章 機器視覺缺陷檢測系統(tǒng)方案設計
    2.1 引言
    2.2 檢測裝置整體方案
        2.2.1 檢測裝置的組成結(jié)構(gòu)
        2.2.2 檢測裝置主要功能
        2.2.3 檢測裝置的工作流程
    2.3 檢測裝置硬件部分
        2.3.1 機械爬升模塊
        2.3.2 圖像采集模塊
    2.4 檢測裝置軟件部分
    2.5 小結(jié)
第3章 拉索護套表面圖像預處理與缺陷部分分割
    3.1 引言
    3.2 拉索護套表面圖像采集與灰度化
    3.3 拉索護套表面圖像預處理
    3.4 拉索護套表面缺陷圖像分割
    3.5 拉索護套表面缺陷的判別
    3.6 實驗與分析
    3.7 小結(jié)
第4章 拉索護套表面圖像拼接
    4.1 引言
    4.2 圖像拼接技術(shù)
    4.3 缺陷圖像拼接方法分析
    4.4 FAST-SIFT算法
        4.4.1 SIFT算法原理介紹
        4.4.2 SIFT算法簡化
        4.4.3 特征點匹配及變換矩陣計算
    4.5 圖像融合
    4.6 實驗與分析
    4.7 小結(jié)
第5章 拉索護套表面缺陷圖像識別分類
    5.1 引言
    5.2 拉索護套表面缺陷特征提取
        5.2.1 基本特征描述子
        5.2.2 拓撲特征描述子
        5.2.3 統(tǒng)計特征描述子
        5.2.4 紋理特征描述子
    5.3 拉索護套表面缺陷特征選擇
        5.3.1 特征選擇中的可分性準則
        5.3.2 特征選擇方法
    5.4 拉索護套表面缺陷特征分類
        5.4.1 SVM算法
        5.4.2 狼群算法
        5.4.3 WPA-SVM算法
    5.5 小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文內(nèi)容總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻
附錄 攻讀學位期間發(fā)表的論文及專利
致謝



本文編號：3787542