發(fā)布時間：2020-12-20 12:39

　　工程機械行走裝置在產生牽引力時不可避免會發(fā)生滑轉,造成工程機械行走速度的損失而形成滑轉功率,引起工程機械作業(yè)效率降低,耗能增加。因此通過對行走速度的研究實從而現對滑轉的控制、調節(jié)使工程機械處于最佳工作狀態(tài)至關重要。但工程機械行走速度受地面附著性能、作業(yè)載荷、輪胎胎壓等綜合因素的影響,使得在工程機械運動中較難實現實時、準確的測量。因此實現工程機械實際行走速度及滑轉率的高精度測量成為滑轉控制亟待解決的問題�；诖�,本文在分析現有速度測量技術的基礎上,設計開發(fā)了基于機器視覺的工程機械行走速度測量系統(tǒng),建立了行走速度與序列圖像和單幅模糊圖像的數學模型;通過工程機械自身的“眼睛”識別地面圖像信息,研究了序列圖像的相鄰幀的全局運動矢量和單幅運動模糊圖像的模糊尺度,結合系統(tǒng)的安裝參數獲得工程機械相對于地面的行走速度。在此基礎上自主研發(fā)了基于機器視覺的滑轉率測量試驗平臺,并進行了現場試驗,驗證了行走速度機器視覺測量算法的精度和穩(wěn)定性,實現了滑轉率的測量。主要研究工作如下:（1）設計開發(fā)了基于機器視覺的行走速度測量系統(tǒng),依據系統(tǒng)的功能重點研究了機器視覺測量系統(tǒng)的運動機構、工業(yè)相機、鏡頭、光源、圖像采集卡... 

【文章來源】：長安大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：133 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及研究意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 工程機械行走速度測速技術的發(fā)展現狀
        1.2.1 五輪儀測速技術
        1.2.2 多普勒雷達測速技術
        1.2.3 感應線圈測速技術
        1.2.4 激光測速技術
        1.2.5 GPS測速技術
        1.2.6 工程機械行走速度測量中存在的問題
    1.3 車輛速度的機器視覺測量技術研究現狀
        1.3.1 機器視覺的概念及特點
        1.3.2 機器視覺技術的發(fā)展現狀
        1.3.3 機器視覺測量車輛速度的研究現狀
        1.3.4 滑轉率測量技術研究現狀
    1.4 論文的主要研究內容及各章節(jié)安排
第二章 工程機械行走速度機器視覺測量系統(tǒng)的總體設計
    2.1 工程機械行走速度機器視覺測量系統(tǒng)功能
    2.2 工程機械行走速度機器視覺測量系統(tǒng)總體設計
    2.3 系統(tǒng)的硬件設計
        2.3.1 系統(tǒng)運動機構的結構設計
        2.3.2 工業(yè)相機的選用
        2.3.3 光源的選用
        2.3.4 光學鏡頭的選用
        2.3.5 圖像采集卡的選用
    2.4 系統(tǒng)的軟件設計
    2.5 工程機械行走速度機器視覺測量系統(tǒng)的標定
        2.5.1 機器視覺測量系統(tǒng)的標定概述
        2.5.2 機器視覺測量系統(tǒng)的標定原理
        2.5.3 機器視覺測量系統(tǒng)的標定方法及實驗分析
    2.6 本章小結
第三章 行走速度的序列圖像測量算法研究與實現
    3.1 序列圖像的特點
    3.2 序列圖像的全局運動估計模型
    3.3 基于序列圖像的行走速度測量模型
    3.4 序列圖像的全局運動矢量估計
        3.4.1 全局運動估計原理
        3.4.2 全局運動估計方法
    3.5 基于多窗.灰度投影匹配的全局運動矢量估計算法
        3.5.1 序列圖像預處理
        3.5.2 模板窗.的劃分
        3.5.3 局部運動矢量估計
        3.5.4 全局運動矢量估計
        3.5.5 算法實驗分析
    3.6 行走速度的序列圖像測量算法的實現
        3.6.1 實驗參數的設定
        3.6.2 序列圖像的采集
        3.6.3 實驗數據分析
    3.7 本章小結
第四章 行走速度的運動模糊圖像測量算法研究與實現
    4.1 模糊圖像模型
        4.1.1 模糊圖像的一般模型
        4.1.2 勻速直線運動模糊圖像的模型
        4.1.3 點擴散函數
    4.2 運動模糊圖像的運動信息與行走速度測量模型
        4.2.1 運動模糊圖像的運動信息
        4.2.2 基于運動模糊圖像的行走速度測量模型
    4.3 基于頻譜特征的運動模糊圖像參數估計
        4.3.1 運動模糊圖像的離散傅立葉變換
        4.3.2 運動模糊圖像的頻域特征分析
        4.3.3 頻譜圖像的特征提取
        4.3.4 運動模糊方向的估計
        4.3.5 運動模糊尺度的估計
    4.4 行走速度的運動模糊圖像測量算法的實現
        4.4.1 實驗參數的設定
        4.4.2 運動模糊圖像的采集
        4.4.3 實驗數據分析
    4.5 本章小結
第五章 基于機器視覺的工程機械滑轉率試驗研究
    5.1 輪式行走裝置滑轉現象分析
        5.1.1 啟動滑轉
        5.1.2 運動滑轉
        5.1.3 滑轉-附著
        5.1.4 土壤層滑轉
        5.1.5 跳躍滑轉
    5.2 試驗條件
        5.2.1 試驗平臺
        5.2.2 試驗地面
        5.2.3 試驗方案
    5.3 滑轉率測量試驗
        5.3.1 實際速度與理論速度的測量試驗
        5.3.2 行走速度的機器視覺測量試驗
        5.3.3 滑轉率的測量
    5.4 本章小結
結論
    本文研究內容及結論
    本文的主要創(chuàng)新點
    展望
參考文獻
攻讀學位期間取得的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[9]深海集礦機視頻測速技術研究[D]. 鄭紅瑞.中南大學 2008
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本文編號：2927879