本文關鍵詞：基于區(qū)域預測和模板匹配的焊縫跟蹤算法及系統(tǒng)研究　出處：《大連海事大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 焊縫圖像 區(qū)域預測 模板匹配 跟蹤

【摘要】：管道運輸是我國石油、天然氣的重要運輸方式,如何高效、高質量的完成焊接工作是保證運輸安全的關鍵。本文根據運輸管道焊縫圖像特點設計了一套完整的焊縫自動跟蹤焊接系統(tǒng)。本文主要工作如下:1)設計了一套焊縫自動跟蹤焊接系統(tǒng)本文設計了一套焊縫自動跟蹤焊接系統(tǒng)。本系統(tǒng)主要由系統(tǒng)控制模塊,圖像采集模塊,偏差計算模塊,運動控制模塊,運動執(zhí)行模塊和焊接模塊等六部分組成。攝像機采集的圖像數據經圖像采集卡傳給工控機,工控機通過圖像數據計算出焊縫偏差并把偏差傳送到運動控制卡,運動控制卡把計算好的偏差數據轉換為其對應的脈沖個數并通過導線把脈沖傳送給電機控制器,電機控制器通過脈沖控制電機轉動最后完成偏差調整。2)給出了一種基于區(qū)域預測和模板匹配的焊縫跟蹤算法本文給出一種利用灰度特征和梯度方向直方圖特征結合的模板匹配算法,本算法可以準確定位焊縫位置;本文給出一種匹配區(qū)域預測算法可以減少算法執(zhí)行時間,顯著提高算法的運行速度,實現(xiàn)實時跟蹤;本文給出了一種焊縫模板更新策略可以提高系統(tǒng)魯棒性。本算法可以準確找到焊縫位置并實現(xiàn)實時跟蹤,對遮擋,目標外觀變化有一定魯棒性。3)焊縫自動跟蹤系統(tǒng)實現(xiàn)本系統(tǒng)在Windows環(huán)境下采用C++語言設計了實時跟蹤界面,算法調整界面,現(xiàn)場參數設置界面,安裝參數設置界面。本系統(tǒng)利用數字量輸入輸出卡完成跟蹤開始、停止,手動調整,系統(tǒng)關閉等功能。
[Abstract]:Pipeline transportation is an important transportation mode of petroleum and natural gas in China. High quality welding work is the key to ensure transportation safety. According to the characteristics of weld image of transportation pipeline, a complete welding automatic tracking system is designed in this paper. The main work of this paper is as follows: 1). A welding seam automatic tracking welding system is designed in this paper. This system is mainly controlled by the system module. The image acquisition module, deviation calculation module, motion control module, motion execution module and welding module are composed of six parts. The image data collected by the camera is transmitted to the industrial control computer through the image acquisition card. The industrial computer calculates the welding seam deviation through the image data and transmits the deviation to the motion control card. The motion control card converts the calculated deviation data to the corresponding pulse number and transmits the pulse to the motor controller through the wire. Motor controller through pulse control motor rotation final error adjustment. 2). This paper presents a seam tracking algorithm based on region prediction and template matching. This paper presents a template matching algorithm which combines gray feature and gradient direction histogram feature. This algorithm can locate the position of weld accurately. In this paper, a matching region prediction algorithm is presented, which can reduce the execution time of the algorithm, improve the running speed of the algorithm, and realize real-time tracking. In this paper, a weld template updating strategy is presented to improve the robustness of the system. The algorithm can accurately find the weld position and achieve real-time tracking and occlusion. Target appearance change has a certain robustness. 3) seam automatic tracking system. This system uses C language to design the real-time tracking interface under Windows environment, and the algorithm adjusts the interface. The system uses digital input and output card to complete tracking start, stop, manual adjustment, system shutdown and other functions.
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE973.3;TP391.41

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本文編號：1440237