針對自動焊接過程中焊縫跟蹤因受弧光、飛濺等噪聲干擾而導致跟蹤精度低的問題,提出了一種基于方向梯度直方圖（Hog）粒子濾波的V型焊縫跟蹤算法。Hog具有良好的幾何和光學形變不變性,所提算法用它來描述焊縫激光條紋在拐點處的方向性特征。本算法首先通過提取焊縫目標區(qū)域的Hog建立目標模板,然后利用焊縫序列圖像位置信息的連續(xù)性預測焊縫的候選狀態(tài),再通過粒子采樣計算候選狀態(tài)下的Hog特征,并將其與目標模板進行相似度計算,得到最優(yōu)的焊縫位置,實現(xiàn)焊縫的跟蹤。對典型的V型焊縫圖像進行了跟蹤實驗,實驗結果顯示:所提算法在有強烈弧光、飛濺等噪聲干擾的環(huán)境下,能夠準確定位焊縫的目標位置,跟蹤誤差小于0.24 mm。 

【文章來源】：中國激光. 2020,47(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【文章目錄】：
1 引 言
2 方向梯度直方圖
3 跟蹤原理
    1) 預測:
    2) 更新修正:
4 基于Hog粒子濾波的焊縫跟蹤算法
    1) 目標區(qū)域初始化
    2) 粒子初始化
    3) 狀態(tài)轉移
    4) 權值更新
    5) 重采樣
    6) 狀態(tài)估計
5 實驗與分析
    5.1 實驗系統(tǒng)
    5.2 跟蹤實驗
    5.3 實驗分析
        5.3.1 粒子數(shù)的選取
        5.3.2 跟蹤精度
        5.3.3 對比實驗
6 結 論


【參考文獻】：
期刊論文
[1]粒子濾波目標跟蹤算法綜述[J]. 昝孟恩,周航,韓丹,楊剛,許國梁.  計算機工程與應用. 2019(05)
[2]改進Steger算法的自適應光條紋中心提取[J]. 南方,李大華,高強,于曉.  激光雜志. 2018(01)
[3]焊接領域激光結構光視覺傳感技術的研究及應用[J]. 郭吉昌,朱志明,于英飛,孫博文.  中國激光. 2017(12)
[4]V型焊接坡口圖像處理方法的研究[J]. 袁攀,孔建益,仄士春,王興東.  機械設計與制造. 2017(06)
[5]基于概率連續(xù)模型的激光視覺焊縫自動跟蹤[J]. 鄒焱飚,周衛(wèi)林,王研博.  機械工程學報. 2017(10)
[6]基于視覺傳感的焊縫跟蹤技術研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 范俊峰,景奉水,方灶軍.  熱加工工藝. 2017(05)
[7]基于視覺傳感的焊縫跟蹤系統(tǒng)研究現(xiàn)狀[J]. 郭志鵬,于治水,張培磊,王曼,陳磊.  輕工機械. 2016(05)
[8]基于條紋式激光傳感器的機器人焊縫跟蹤系統(tǒng)研究[J]. 李琳,林炳強,鄒焱飚.  中國激光. 2015(05)
[9]一種基于梯度直方圖的焊縫邊緣檢測方法[J]. 胡金,趙慧,蔣林.  電焊機. 2015(04)
[10]粒子濾波算法[J]. 王法勝,魯明羽,趙清杰,袁澤劍.  計算機學報. 2014(08)

碩士論文
[1]基于深度分層特征的激光視覺焊縫檢測與跟蹤系統(tǒng)的研究[D]. 周衛(wèi)林.華南理工大學 2018



本文編號：3634962