核燃料棒裝配是指將核燃料棒裝配到其對應(yīng)棒束夾具中的過程。由于核燃料棒類型眾多、特征差別微小、數(shù)量多、裝配精密,其自動化裝配一直是核電領(lǐng)域一大難題。核燃料棒具有一定輻射性,對人體具有安全隱患,故實現(xiàn)核燃料棒的智能識別與裝配已成為核電行業(yè)的迫切需求。隨著計算機和圖像處理技術(shù)的發(fā)展,基于機器視覺的核燃料棒智能識別與裝配已具備相應(yīng)基礎(chǔ),本文針對核燃料棒自動化裝配的需求,開發(fā)了一套核燃料棒智能識別與定位系統(tǒng),實現(xiàn)了核燃料棒類型識別、正反判斷、隔離塊角度分布計算、位姿識別和定位等功能。本文在ZB核燃料元件有限公司的資助下,對核燃料棒智能識別與定位系統(tǒng)視覺模塊等關(guān)鍵技術(shù)開展相應(yīng)研究,主要工作如下:（1）在功能需求與精度分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計了核燃料棒智能識別與定位系統(tǒng)的總體方案。基于核燃料棒的特征,采用超遠心光學(xué)的圖像采集方案,輔以開合式漫反射板反射條形光的打光方式,設(shè)計了一套抗直線度干擾的超遠心光學(xué)成像系統(tǒng);以超遠心光學(xué)成像系統(tǒng)為設(shè)計基準,結(jié)合系統(tǒng)精度與功能要求,設(shè)計了核燃料棒智能識別與定位系統(tǒng)的工作模式和硬件結(jié)構(gòu)。（2）在形態(tài)學(xué)邊緣提取的基礎(chǔ)上,提出了一種自適應(yīng)權(quán)值的多尺度、多方向形態(tài)學(xué)邊緣提取算法... 

【文章來源】：湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 機器視覺系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 邊緣提取算法研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究思路和主要研究內(nèi)容
        1.3.1 論文研究思路
        1.3.2 主要研究內(nèi)容
第2章 核燃料棒智能識別與定位系統(tǒng)設(shè)計
    2.1 核燃料棒智能識別與定位系統(tǒng)需求分析
        2.1.1 功能需求分析
        2.1.2 系統(tǒng)精度分析
    2.2 成像系統(tǒng)設(shè)計與選型
        2.2.1 成像環(huán)境設(shè)計
        2.2.2 鏡頭與相機選擇
    2.3 系統(tǒng)工作模式和機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.1 系統(tǒng)工作模式設(shè)計
        2.3.2 整機機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.3 上料模塊機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.4 圖像采集模塊機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.3.5 位姿調(diào)整模塊機械結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
第3章 自適應(yīng)權(quán)值的多尺度、多方向形態(tài)學(xué)邊緣提取算法
    3.1 形態(tài)學(xué)基本理論
        3.1.1 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)概述
        3.1.2 二值數(shù)形態(tài)學(xué)
        3.1.3 灰度形態(tài)學(xué)
        3.1.4 形態(tài)學(xué)邊緣提取算法
    3.2 自適應(yīng)權(quán)值的多尺度、多方向形態(tài)學(xué)邊緣提取算法
        3.2.1 多尺度、多方向結(jié)構(gòu)因子設(shè)計
        3.2.2 抗噪形態(tài)學(xué)邊緣提取算子
    3.3 實驗結(jié)果及分析
        3.3.1 視覺效果對比分析
        3.3.2 精度測試對比分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 核燃料棒識別與定位算法研究
    4.1 基于先驗信息的旋轉(zhuǎn)圓心修正算法
        4.1.1 問題描述
        4.1.2 數(shù)學(xué)模型
        4.1.3 尋優(yōu)策略設(shè)計
        4.1.4 求解域和終止條件
        4.1.5 實驗結(jié)果分析
    4.2 核燃料棒直線度評估算法研究
        4.2.1 核燃料棒變形分析
        4.2.2 基于兩端點連線法的直線度評估
    4.3 核燃料棒識別和定位算法設(shè)計
    4.4 核燃料棒智能識別與定位系統(tǒng)性能評估
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
附錄 A 精度測試結(jié)果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]日本后福島時期的核能政策研究[J]. 李小軍.  國際政治研究. 2017(03)
[2]汽車制動主缸補償孔形位尺寸檢測雙遠心光學(xué)系統(tǒng)研究[J]. 高俊鵬,姜濤,張桂林,李會明.  計量學(xué)報. 2017(03)
[3]智能制造及其核心信息設(shè)備的研究進展及趨勢[J]. 趙升噸,賈先.  機械科學(xué)與技術(shù). 2017(01)
[4]機器視覺非球面雙遠心物鏡的設(shè)計[J]. 李明東,高興宇,葉鵬,陳朋波.  激光與光電子學(xué)進展. 2016(07)
[5]基于雙遠心光學(xué)系統(tǒng)的高精度外螺紋測量方法研究[J]. 李晉惠,于亞琳,田軍委.  應(yīng)用光學(xué). 2016(02)
[6]基于機器視覺的半球面微小孔位置的精密測量系統(tǒng)（英文）[J]. 黃劼,許斌.  納米技術(shù)與精密工程. 2016(01)
[7]智能制造——“中國制造2025”的主攻方向[J]. 周濟.  中國機械工程. 2015(17)
[8]智能制造裝備視覺檢測控制方法綜述[J]. 王耀南,陳鐵健,賀振東,吳成中.  控制理論與應(yīng)用. 2015(03)
[9]基于機器視覺系統(tǒng)的自動檢測系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)[J]. 袁清珂,張振亞,吳暉輝,畢慶,陳圣明.  組合機床與自動化加工技術(shù). 2014(11)
[10]基于改進Sobel算子的紅外圖像邊緣提取算法[J]. 夏清,張振鑫,王婷婷,王亞云,石娟娟.  激光與紅外. 2013(10)



本文編號：3497031