發(fā)布時間：2024-04-16 19:26

　　海底油氣管線承擔(dān)著輸送油、氣、水及其他化學(xué)藥劑等的重要功能,海底管線的檢測和維護作業(yè)多使用水下巡線機器人來進行,水下巡線機器人的自主巡線多依據(jù)光學(xué)系統(tǒng)來實現(xiàn),因此開展基于圖像處理的管線識別與運動控制算法研究具有重要意義。本課題根據(jù)水下管線圖像的特點,使用圖像處理方法,以水下巡線機器人單目攝像信號作為研究對象,研究水下巡線機器人的管線識別和運動方向控制方法,設(shè)計開發(fā)出一套能讓水下巡線機器人自主沿水下管道進行巡線作業(yè)的運動導(dǎo)向系統(tǒng),為水下巡線機器人在水下作業(yè)提供輔助。在水下管線圖像預(yù)處理中,為了減小、消除圖像噪聲影響,分析對比了幾種圖像平滑方法的去噪效果;針對水下光照不均、偏色嚴重的現(xiàn)象,分別使用直方圖均衡化、同態(tài)濾波、帶色彩恢復(fù)的多尺度Retinex算法對水下圖像進行了處理,還原出較為符合人眼視覺觀察的圖像,方便操作人員觀察以及后續(xù)算法處理。本文使用局部自適應(yīng)閾值化去除水下圖像背景,并對處理后圖像的小區(qū)域雜點進行去除,提取出管道前景圖像,對霍夫變換的后續(xù)結(jié)果進行處理,提出一種基于霍夫變換的管道位置方程提取方法,計算提取出水下管道的位置方程。利用角點檢測和匹配方法計算出機器人初始速度方向,...

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1光波波長與海水體積衰減系數(shù)關(guān)系

第二章水下管線圖像的預(yù)處理8公式（2-2）中，a為體積吸收系數(shù)，b為體積散射系數(shù)。例如：清澈的海水其a=0.02、b=0.03。由于不同海水中的可溶物和顆粒物各不相同，所以其體積吸收系數(shù)和體積散射系數(shù)各不相同，即不同海水的體積衰竭系數(shù)各不相同。不同海水對不同波長的光的衰減率各不一....

圖2-2加高斯

第二章水下管線圖像的預(yù)處理10噪聲根據(jù)其與信號本身有無關(guān)系可以分為乘性噪聲和加性噪聲兩種。加性噪聲的數(shù)學(xué)模型為：yxvyxgyxf),(),(),(（2-3）乘性噪聲的數(shù)學(xué)模型為：yxvyxgyxf),(),(),(（2-4）在公式（2-3）、（2-4）中，f(x,y)為輸出圖像....

圖2-3加脈沖

中國石油大學(xué)（華東）工程碩士學(xué)位論文11（2）脈沖噪聲（椒鹽噪聲）脈沖噪聲又稱椒鹽噪聲，其原理為隨機改變一些像素值，這種噪聲在二值圖像上的表現(xiàn)為讓一些像素點變?yōu)?，一些像素點變?yōu)?55[43]。脈沖噪聲的密度函數(shù)為：其他）（bxaxppxpba0（2-6）如果b>a，灰度值b在圖....

圖2-7高斯函數(shù)概率分布密度

第二章水下管線圖像的預(yù)處理14圖2-6所示。高斯噪聲處理圖脈沖噪聲處理圖圖2-6均值濾波處理噪聲圖像Fig2-6Meanfilterprocessingnoiseimage（3）高斯濾波高斯濾波是一種最常被用到的濾波方法。其算法也是用一個卷積去掃描圖像中的每一個點，用鄰域內(nèi)的加權(quán)....

本文編號：3956575