基于機(jī)器視覺(jué)的風(fēng)力滅火機(jī)性能自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2023-10-28 16:01
便攜式風(fēng)力滅火機(jī)是我國(guó)森林防火的重要設(shè)備,滅火機(jī)性能優(yōu)劣對(duì)撲救森林火災(zāi)的效果影響較大。通過(guò)相關(guān)的文獻(xiàn)分析,目前,國(guó)內(nèi)對(duì)便攜式風(fēng)力滅火機(jī)的性能指標(biāo)的檢測(cè)尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),因此,本文根據(jù)風(fēng)力滅火機(jī)性能的國(guó)家規(guī)范要求,設(shè)計(jì)一種風(fēng)力滅火機(jī)性能檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)該風(fēng)力滅火機(jī)性能指標(biāo)進(jìn)行精確快速的檢測(cè)和標(biāo)定。本文詳細(xì)分析風(fēng)力滅火機(jī)性能標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)便攜式風(fēng)力滅火機(jī)性能自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。首先,基于機(jī)器視覺(jué)技術(shù)對(duì)便攜式風(fēng)力滅火機(jī)的風(fēng)口進(jìn)行檢測(cè),采用圖像識(shí)別算法,通過(guò)Open CV(Open Source Computer Vision Library)霍夫圓檢測(cè)算法,結(jié)合最小二乘圓擬合實(shí)現(xiàn)對(duì)滅火機(jī)風(fēng)口形狀識(shí)別和中心定位。其次,設(shè)計(jì)三軸運(yùn)動(dòng)軟硬件控制系統(tǒng),通過(guò)控制策略實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)速檢測(cè)儀畢托管的快速精確定位。開(kāi)發(fā)了基于Py Qt的風(fēng)力滅火機(jī)檢測(cè)軟件平臺(tái),基于圖像處理和步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)風(fēng)力滅火機(jī)風(fēng)口中心線(xiàn)與高精度風(fēng)速檢測(cè)儀皮托管中心線(xiàn)的精確重合,達(dá)到風(fēng)速檢測(cè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。最后,通過(guò)畢托管式壓差風(fēng)速計(jì)、多功能振動(dòng)分析儀、多功能聲級(jí)計(jì)、轉(zhuǎn)速計(jì)等標(biāo)準(zhǔn)儀器與上位機(jī)軟件通訊完成風(fēng)機(jī)風(fēng)速、三軸振動(dòng)加速度、耳旁噪聲、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等風(fēng)...
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的目的和意義
1.2 課題研究的現(xiàn)狀
1.2.1 風(fēng)力滅火機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.2 圖像識(shí)別研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
2.1 系統(tǒng)需求分析
2.2 需要解決的問(wèn)題
2.3 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案
2.4 本章小結(jié)
第3章 風(fēng)筒識(shí)別與定位算法設(shè)計(jì)
3.1 風(fēng)口識(shí)別與中心點(diǎn)定位
3.1.1 圖像預(yù)處理
3.1.2 霍夫圓形檢測(cè)算法原理
3.1.3 提取輪廓點(diǎn)
3.1.4 最小二乘圓擬合數(shù)學(xué)模型
3.2 圖像坐標(biāo)校正模型
3.3 步進(jìn)電機(jī)控制算法
3.3.1 電機(jī)控制精度的設(shè)計(jì)
3.3.2 電機(jī)路徑控制算法
3.4 本章小結(jié)
第4章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 三軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
4.1.1 微控制器模塊
4.1.2 USB通訊模塊
4.1.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊
4.1.4 電源供電模塊
4.2 傳感器系統(tǒng)
4.2.1 轉(zhuǎn)速傳感器
4.2.2 振動(dòng)傳感器
4.2.3 噪聲傳感器
4.2.4 風(fēng)速傳感器
4.2.5 圖像采集模塊
4.3 上位機(jī)軟件控制系統(tǒng)
4.3.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境及工具介紹
4.3.2 系統(tǒng)軟件控制流程
4.4 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測(cè)試
5.1 風(fēng)力滅火機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)
5.2 風(fēng)筒中心點(diǎn)圖像定位算法測(cè)試
5.3 上位機(jī)軟件測(cè)試
5.3.1 上位機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái)測(cè)試
5.3.2 上位機(jī)界面測(cè)試
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果
致謝
本文編號(hào):3857314
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究的目的和意義
1.2 課題研究的現(xiàn)狀
1.2.1 風(fēng)力滅火機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.2 圖像識(shí)別研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案
2.1 系統(tǒng)需求分析
2.2 需要解決的問(wèn)題
2.3 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案
2.4 本章小結(jié)
第3章 風(fēng)筒識(shí)別與定位算法設(shè)計(jì)
3.1 風(fēng)口識(shí)別與中心點(diǎn)定位
3.1.1 圖像預(yù)處理
3.1.2 霍夫圓形檢測(cè)算法原理
3.1.3 提取輪廓點(diǎn)
3.1.4 最小二乘圓擬合數(shù)學(xué)模型
3.2 圖像坐標(biāo)校正模型
3.3 步進(jìn)電機(jī)控制算法
3.3.1 電機(jī)控制精度的設(shè)計(jì)
3.3.2 電機(jī)路徑控制算法
3.4 本章小結(jié)
第4章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 三軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)
4.1.1 微控制器模塊
4.1.2 USB通訊模塊
4.1.3 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊
4.1.4 電源供電模塊
4.2 傳感器系統(tǒng)
4.2.1 轉(zhuǎn)速傳感器
4.2.2 振動(dòng)傳感器
4.2.3 噪聲傳感器
4.2.4 風(fēng)速傳感器
4.2.5 圖像采集模塊
4.3 上位機(jī)軟件控制系統(tǒng)
4.3.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境及工具介紹
4.3.2 系統(tǒng)軟件控制流程
4.4 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測(cè)試
5.1 風(fēng)力滅火機(jī)檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)
5.2 風(fēng)筒中心點(diǎn)圖像定位算法測(cè)試
5.3 上位機(jī)軟件測(cè)試
5.3.1 上位機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái)測(cè)試
5.3.2 上位機(jī)界面測(cè)試
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果
致謝
本文編號(hào):3857314
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