焊接技術(shù)水平是衡量一個制造大國強弱的重要指標,我國對焊接工人的需求一直保持較大的趨勢,特別是高技術(shù)焊工。焊接技能培訓是提高焊接水平的重要途徑,隨著虛擬現(xiàn)實技術(shù)的飛速發(fā)展,焊接培訓逐漸由傳統(tǒng)實物訓練模式轉(zhuǎn)向虛擬模擬與實物訓練相結(jié)合的新模式,虛擬焊接模擬器依靠其安全、高效、無污染等優(yōu)勢,在焊接培訓工作中受到歡迎,并逐漸推廣應(yīng)用,然而在計算機虛擬環(huán)境中如何評價虛擬焊接質(zhì)量并指出學員操作問題一直是一個技術(shù)難度。因此,本文深入研究了面向虛擬焊縫缺陷識別的深度學習方法,擬提高虛擬焊接培訓水平。本文的主要研究成果如下:(1)針對現(xiàn)有虛擬焊縫模擬技術(shù)所存在的計算復雜、真實感差等問題,研究了一種基于光滑粒子流體動力學的二氧化碳焊接模擬方法,能夠快速且逼真地模擬出焊縫的幾何形態(tài)特征,同時基于GPU渲染技術(shù),對焊縫材質(zhì)、焊接飛濺以及煙霧效果進行細節(jié)刻畫,真實呈現(xiàn)焊液生成、流動到凝固的焊縫成形過程。(2)以虛擬焊縫缺陷圖像為研究對象,對采集到的缺陷圖像進行預(yù)處理。首先對缺陷圖像進行灰度轉(zhuǎn)換,在保留原始圖像形態(tài)特征的前提下,減少數(shù)據(jù)處理量。并采用Otsu優(yōu)化分割算法對缺陷區(qū)域進行分割,相對于傳統(tǒng)Otsu分割法,...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-2VRTEX360系統(tǒng)

51.3虛擬焊接訓練模擬器研究現(xiàn)狀基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬焊接訓練模擬器逐步促進了焊接培訓模式走向數(shù)字化、智能化與高效化，其獨有的特色逐漸受到企業(yè)以及培訓機構(gòu)的青睞，國內(nèi)外相關(guān)機構(gòu)在虛擬焊接訓練模擬器研發(fā)領(lǐng)域取得了一定進展，并在市場上推出了各自的產(chǎn)品。1.3.1國外虛擬焊....

圖1-3VBR系統(tǒng)

6韓國多家機構(gòu)也積極參與焊接系統(tǒng)的研制，韓國電氣通信研究院基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)開發(fā)了一款焊接模擬器——VBR，如圖1-3所示，其采用封閉式設(shè)計，室內(nèi)裝有多個目標定位裝置，用來對焊槍和頭盔進行位置與姿態(tài)定位，用戶通過佩戴頭盔顯示器，在高度沉浸的虛擬焊接環(huán)境下進行焊接操作，并采用人工神經(jīng)....

圖1-5SMIG系統(tǒng)及虛擬焊縫

7美國路易斯安那州立大學在保證虛擬焊接真實的前提下，開發(fā)了一套較低成本的交互式焊接訓練系統(tǒng)——SMIG[23][24]，如圖1-5所示。該系統(tǒng)的硬件設(shè)備主要包括焊槍、頭盔、操作面板和動作捕捉攝像機。模擬器的虛擬成像原理和3D電影特效相似，操作者所戴頭盔內(nèi)嵌一副3D偏振眼鏡，而焊接....

圖1-6123arc硬件及虛擬焊接場景

7美國路易斯安那州立大學在保證虛擬焊接真實的前提下，開發(fā)了一套較低成本的交互式焊接訓練系統(tǒng)——SMIG[23][24]，如圖1-5所示。該系統(tǒng)的硬件設(shè)備主要包括焊槍、頭盔、操作面板和動作捕捉攝像機。模擬器的虛擬成像原理和3D電影特效相似，操作者所戴頭盔內(nèi)嵌一副3D偏振眼鏡，而焊接....

本文編號：3962349