色噪声下卡尔曼滤波焊缝跟踪算法与试验研究

精确控制激光束使其始终对中并跟踪焊缝是保证激光焊接质量的前提．以大功率光纤激光焊接Type304不锈钢为试验对象,研究一种有色噪声环境下应用卡尔曼滤波最优状态估计预测激光束与焊缝路径偏差的方法．使用高速红外视觉传感器摄取焊接区红外热像,提取焊缝位置参数并构成状态向量,建立基于焊缝位置参数的系统状态方程和焊缝位置测量方程．针对系统动态噪声为有色噪声,通过扩展状态变量的方法建立有色噪声环境下的卡尔曼滤波算法,对焊缝位置进行最优状态估计并得到最小均方差条件下的焊缝偏差最优预测值,消除系统噪声对焊缝偏差测量的影响．焊接试验结果表明新方法可有效抑制有色噪声干扰并提高焊缝跟踪精度．     

强跟踪卡尔曼滤波在视频目标跟踪中的应用

针对经典卡尔曼滤波器在滤波数学模型与实际过程的数学规律不匹配、滤波特性较差的情况;提出利用强跟踪卡尔曼滤波器对视频序列图像中的运动目标进行跟踪。该方法是在经典卡尔曼滤波递推公式中的一步验前误差方差阵中引入可在线计算的时变渐消矩阵;从而调节增益K;使之能够不断变化;保证对新息序列的自适应调节;使状态滤波更准确。实验结果表明;较之经典卡尔曼滤波;该方法具有对运动目标更强的跟踪能力;跟踪精度更高;均方误差更小。
     

微机控制的焊缝自动跟踪系统

本文介绍了微机控制的焊缝自动跟踪系统的工作原理，详细论述了系统的硬件结构设计过程及软件编制技术。     

计算机视觉在焊缝跟踪控制中的应用

研究一种基于计算机视觉的焊缝跟踪控制系统,重点论述焊缝图象分割和边缘提取的理论方法,通过对视觉传感器CCD检测到的弧焊区图象进行处理来准确地识别焊缝位置,从而有效地提高焊缝跟踪精度。     

基于卡尔曼滤波的运动人体跟踪算法研究

提出一种基于卡尔曼滤波的运动目标快速跟踪算法。利用卡尔曼滤波器的预测功能,预测运动人体目标在下一帧中的位置,在Matlab仿真环境下实现该跟踪算法,实验结果表明：该算法对人体目标的运动趋势能够做出正确的预测估计,跟踪效果和性能较为稳定和可靠。此外,该算法将图像全局搜索问题转换为局部搜索,使运算量减少,满足实时性跟踪要求,实现了对运动目标的快速跟踪。     

微机控制焊缝自动跟踪系统的研究和应用

本文研究了一种新型的微机控制焊缝自动跟踪系统。该系统采用了电磁传感器,利用微型计算机进行控制,解决了许多传统的焊缝自动跟踪装置中很难解决的问题。对焊缝跟踪中所遇到的常见问题(提高跟踪精度,消除错边干扰和寻找初始焊缝等)进行了充分的分析,并提出了相应的解决办法。     

模糊神经网络PID控制在焊缝跟踪中的应用

1 Introduction Real- time seam tracking is the key step for welding automation. Because welding itself is a complex process, the factors that affect the welding have uncertainty and non - linear characters. Therefore, classical control in seam tracking cannot carry a satisfying result. In latter- day, Fuzzy mathematic and Neural Network appearance, being used on uncertain nonlinear system, and have a good effect. The hybrid controller, which combines Fuzzy con- trol and PID control, uses F…     

焊缝自动跟踪系统的发展综述

本文综述了国内外现有的用于焊缝跟踪技术的传感器的主要类型及其原理和特点,分析了传感器的发展过程,指出了焊缝跟踪传感器控制系统的发展趋势。     

螺旋焊管焊缝自动跟踪微机控制系统

对螺旋焊管焊缝质量的控制是焊管生产中的技术难点。通过对钢板温度与焊缝相对位置之间关系的研究，巧妙地解决了焊缝自动跟踪的技术关键，提高了焊管生产自动化水平。     

基于示教与视觉纠偏的机器人自动焊接方法研究

给出了一种示教与纠偏相结合的焊缝跟踪方法,用于实现机器人的自动焊接．针对传统的示教再现机器人,由激光视觉传感器测量实际路径与示教路径之间的偏差．机器人控制器根据示教路径和偏差,对焊枪的运动方向和位置进行调整,实现焊缝跟踪．利用六自由度机器人和激光结构光视觉传感器设计了实验系统,对所提方法进行了实验．实验结果验证了该方法的有效性．     

双队列控制的激光视觉焊缝跟踪系统研究

设计与实现了一套激光视觉引导的焊缝自动跟踪系统,包括系统的整体硬件构成和关键算法。在工业机器人末端安装激光视觉传感器构成焊缝跟踪系统的硬件部分。采用小波变换滤除焊缝图像噪声,采用改进的Steger算法和Hough变换方法提取激光条纹中心直线,进一步提取出焊缝位置。提出一种双队列控制策略,在采集的焊缝特征点的基础上进一步插值,从而实现激光视觉引导的焊缝自动与平滑跟踪。实验结果表明,该系统具有较好的跟踪精度,能满足工业实际需求。     

一种卡尔曼增益约束滤波算法

在滤波过程中,将卡尔曼增益结合约束条件,可以有效地提高滤波精度.论文推导了含有卡尔曼增益约束条件的代价函数,根据Karush-Kuhn-Tucker（KKT）最小化的一阶必要条件,使用高斯牛顿法求出约束卡尔曼增益的最优约束解.最后对具有约束条件的目标跟踪问题进行了仿真实验,结果表明该算法的跟踪精度要高于普通卡尔曼滤波算法.     

运动目标检测与跟踪的DSP实现

研究了运动目标检测与跟踪的DSP（DigitalSignalProcessor）实现算法,以形心跟踪算法为整个处理系统的核心。采用目标形心跟踪算法,通过目标分割阶段的目标标记,如目标面积、周长、形心位置等信息的提取建立目标跟踪波门,实现目标的连续跟踪,并将此算法移植到sEED—VPM642硬件平台,实验结果表明能够达到预定目标。此外,为了克服形心算法的准确性和实时性缺陷,采用粒子滤波对算法进行必要的扩展,从MATLAB的仿真结果看,除个别采样点存在误差较大的情况,真实值曲线与粒子滤波跟踪曲线拟合较好。     

水下目标跟踪系统的QR估计算法

针对水下无源测距的具体应用，本文就匀速运动目标出了估计ＱＲ的一种新方法。该方法对于时变量测噪声非常有效，并且在目标有、无机动的情况下，均有良好的距离跟踪性能。     

基于卡尔曼滤波与感知哈希技术的模板匹配跟踪算法

为解决传统模板匹配跟踪算法计算复杂度高且在目标形变、光照变化、遮挡等情况下容易发生跟踪漂移的问题,本文提出一种融合卡尔曼滤波、图像感知哈希与模板匹配的跟踪算法。本算法采用感知哈希技术提取目标的哈希值作为模板进行匹配,采用卡尔曼滤波预测下一帧中候选目标的搜索区域,然后,结合模板的哈希序值和目标位置变化信息设计新的匹配准则进行模板匹配,最后根据匹配结果,采用自适应模板更新策略和跟踪策略对目标进行跟踪。试验结果表明,本算法在目标形变、光照变化以及遮挡情况下具有一定的鲁棒性,且能满足实时跟踪的要求。     

抗野值强跟踪Kalman滤波在风场估计中的应用

由于受周围环境干扰和传感器短暂性失效等因素的影响,无人机风场测量数据中包含较大野值或成片野值,影响测量数据的准确性.根据无人机测风的特点,结合Kalman滤波算法、强跟踪滤波算法和抗野值修正算法的优点,通过对滤波发散趋势的分析,提出上述滤波算法的使用条件,构造了一种抗野值抑制发散滤波算法,并进行了实验论证.实验结果表明:该算法能有效克服野值对滤波造成的不良影响,具有良好的抗野值能力、跟踪能力,保证了滤波精度,可适用于无人机风场测量.     

基于宏微机器人的焊缝跟踪研究

提出了一种基于宏微运动机器人的焊缝跟踪方法．首先,通过若干点的简单示教获得焊缝位置信息,并通过拟合建立焊缝模型．在该模型的基础上,对机器人的宏动进行运动规划．采用激光结构光视觉测量焊缝坐标,并根据焊缝图像偏差控制机器人的微动．结合机器人的宏动规划运动和微动自动调整,实现大范围、高精度的焊缝跟踪．利用宏微运动平台进行了焊缝跟踪实验,实验结果验证了所提出方法的有效性．