焊縫圖像處理是焊縫自動跟蹤的一個(gè)重要環(huán)節(jié),當(dāng)今研究的關(guān)鍵問題是在提高焊接生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)降低焊接操作工人的勞動強(qiáng)度,所以研究焊縫圖像處理算法具有重大的意義。本文參考國內(nèi)外相關(guān)方面的研究,結(jié)合實(shí)際需要,以激光視覺的焊縫圖像處理為研究目標(biāo),重點(diǎn)針對焊縫圖像處理中各個(gè)環(huán)節(jié)的方法等問題進(jìn)行了研究。本文的主要工作如下:（1）針對采集圖像包含信息量大等問題,采取降低圖像采集亮度、設(shè)置ROI區(qū)域、對圖像進(jìn)行灰度化處理等方法,得到了包含焊縫信息完整、噪聲少、需要處理的信息量少的圖像,取得了采集質(zhì)量高,處理時(shí)間短的效果。（2）針對采集過程中圖像去噪問題,采取中值濾波的方法有效去除了焊縫圖像中的反射光噪聲及類似噪聲。在去除噪聲的同時(shí)最大限度保護(hù)了圖像邊緣信息。針對濾波后的焊縫圖像,利用Otsu算法對焊縫圖像二值化閾值進(jìn)行自動選取。研究結(jié)果表明該方法在圖像處理過程中穩(wěn)定性高、得到的二值圖像效果好。（3）針對焊縫圖像邊緣與中心線提取不準(zhǔn)確等問題,采用基于Canny算子的邊緣檢測算法和基于Zhang-Suen細(xì)化算法的中心線提取法。在邊緣提取中通過對比Roberts算子、sobel算子、prewitt算子、lap... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 項(xiàng)目研究的背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 圖像傳感技術(shù)在焊縫識別和跟蹤領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 焊縫圖像處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要目標(biāo)與內(nèi)容
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
2 焊縫圖像預(yù)處理算法研究
    2.1 引言
    2.2 焊縫圖像采集要素的分析研究
        2.2.1 圖像亮度
        2.2.2 圖像ROI區(qū)域
        2.2.3 圖像灰度化
    2.3 焊縫圖像濾波去噪處理算法研究
        2.3.1 研究問題的提出
        2.3.2 圖像去噪算法的研究
        2.3.3 中值濾波法的焊縫圖像去噪研究
        2.3.4 結(jié)果小結(jié)
    2.4 焊縫圖像分割處理算法研究
        2.4.1 研究問題的提出
        2.4.2 圖像分割算法的研究
        2.4.3 基于最大類間方差法的焊縫圖像閾值分割
        2.4.4 結(jié)果小結(jié)
    2.5 本章小結(jié)
3 焊縫特征線提取算法研究
    3.1 引言
    3.2 焊縫圖像邊緣檢測算法研究
        3.2.1 研究問題的提出
        3.2.2 圖像邊緣檢測算法的研究
        3.2.3 基于Canny算子的焊縫圖像邊緣檢測
        3.2.4 結(jié)果小結(jié)
    3.3 焊縫圖像中心線提取算法研究
        3.3.1 研究問題的提出
        3.3.2 中心線提取算法的研究
        3.3.3 基于Zhang-Suen細(xì)化算法焊縫中心線提取
        3.3.4 結(jié)果小結(jié)
    3.4 本章小結(jié)
4 焊縫特征點(diǎn)提取算法研究
    4.1 引言
    4.2 特征點(diǎn)提取算法的研究
    4.3 基于霍夫變換的直線擬合相交法
        4.3.1 霍夫變換擬合直線
        4.3.2 相交提取特征點(diǎn)
    4.4 本章小結(jié)
5 焊縫識別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
    5.1 硬件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
        5.1.1 CCD攝像機(jī)與激光源的位置確定
        5.1.2 工業(yè)相機(jī)的選擇
        5.1.3 鏡頭選擇
        5.1.4 激光源的選擇
    5.2 軟件系統(tǒng)的建立
        5.2.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
        5.2.2 軟件體系結(jié)構(gòu)
        5.2.3 功能模塊描述
        5.2.4 接口設(shè)計(jì)與圖像處理過程
    5.3 界面設(shè)計(jì)
    5.4 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
        6.1.1 工作總結(jié)
        6.1.2 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]視覺傳感技術(shù)在機(jī)器人焊接中的應(yīng)用[J]. 侯震,許燕玲,黃色吉,楊雪君,韓瑜,陳善本.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(S1)
[2]基于RGB特征與深度特征融合的物體識別算法[J]. 盧良鋒,謝志軍,葉宏武.  計(jì)算機(jī)工程. 2016(05)
[3]Shi-Tomasi角點(diǎn)區(qū)域的拷貝圖像檢測[J]. 吳坤,王小華,姚金良.  中國計(jì)量學(xué)院學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]基于掃描激光視覺傳感的焊縫圖像特征信息識別[J]. 雷正龍,呂濤,陳彥賓,陳宏.  焊接學(xué)報(bào). 2013(05)
[5]基于Qt4和OpenCV的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 劉冬.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2013(08)
[6]基于同軸攝像機(jī)的激光焊縫初始點(diǎn)識別與定位[J]. 董硯,崔麗娜,陳海永,孫鶴旭.  計(jì)算機(jī)測量與控制. 2013(03)
[7]基于LabVIEW的弧焊機(jī)器人視覺傳感圖像處理技術(shù)[J]. 蘭虎,陶祖?zhèn)?段宏偉.  實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理. 2012(07)
[8]基于改進(jìn)最小二乘法的焊縫特征直線提取方法[J]. 秦濤,張軻,鄧景煜,金鑫.  焊接學(xué)報(bào). 2012(02)
[9]激光視覺水下焊縫圖像處理與特征提取[J]. 劉蘇宜,李冰,張華,賈劍平.  焊接學(xué)報(bào). 2011(09)
[10]基于迭代均值漂移濾波圖像分割新算法[J]. 蔣菱.  微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2011(09)

博士論文
[1]基于視覺顯著性的圖像分割方法研究[D]. 白雪飛.山西大學(xué) 2014
[2]基于視覺及電弧傳感技術(shù)的機(jī)器人GTAW三維焊縫實(shí)時(shí)跟蹤控制技術(shù)研究[D]. 許燕玲.上海交通大學(xué) 2013

碩士論文
[1]焊縫跟蹤系統(tǒng)中基于C++的圖像處理技術(shù)研究[D]. 陳鋮.西南交通大學(xué) 2017
[2]基于單目視覺農(nóng)田機(jī)器人導(dǎo)航控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 酈淼良.浙江理工大學(xué) 2017
[3]基于視覺傳感的焊縫圖像處理與識別[D]. 顏俊民.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[4]工業(yè)焊縫形貌的線激光三維識別檢測算法的研究[D]. 范力予.中北大學(xué) 2016
[5]基于激光三角法的表面粗糙度測量[D]. 張小艷.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2016
[6]基于機(jī)器視覺的貼片元器件外觀缺陷檢測系統(tǒng)開發(fā)[D]. 呂小戈.廣東工業(yè)大學(xué) 2015
[7]激光視覺傳感焊縫識別與自動跟蹤系統(tǒng)[D]. 趙素娟.長春工業(yè)大學(xué) 2015
[8]基于視覺傳感V型坡口焊縫自動跟蹤系統(tǒng)研究[D]. 李軍萌.華北理工大學(xué) 2015
[9]基于雙線結(jié)構(gòu)光焊縫特征提取研究[D]. 周平村.南昌大學(xué) 2014
[10]基于激光視覺傳感的焊縫圖像處理算法研究[D]. 李大鵬.浙江工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3178846