机器人化大直径钢管螺旋焊缝检测视觉跟踪系统的研究与开发

本文介绍了一种应用在螺焊管焊缝超声波无损探伤自动线上，跟踪运动焊缝横向偏移的视觉伺服系统。该系统以单ＣＰＵ运行的软件进行实时图象识别与系统控制。文中提出了一种在线建立特征模型的匹配识别策略，使系统能够很好地适应引起焊缝视觉特征变化的工作环境，条件的变化，准确识别不同特征的焊缝，同时具有较好的识别快速性。在实际检测线上，系统表现了良好的跟踪特性。     

基于K-L算法的焊缝红外图像检测技术

提出计算机对所得图像进行滤波和图像分割,讨论了K-L算法的原理及其在红外焊缝图像检测中的应用;以红外光源照射焊缝,通过CCD摄取焊缝的图像,建立已焊和未焊的图像模板库,采用K-L算法对焊缝图像进行处理,并与模板库进行比较,得出焊缝是否焊接的结论;试验结果表明,该方法检测精度高,检测速度快,可以实时运用于对手工电弧焊的焊缝质量检测中.     

基于图像处理的油脂烟点检测的算法设计

该文介绍一种新型的油脂烟点检测的算法设计,该设计基于图像处理技术,经平滑滤波后,通过差值提取放大,取出烟雾轮廓,根据提取烟雾的轮廓面积再次进行滤波,最后根据所得区域的高度判断烟雾的连续性,在累计连续6幅烟雾图像连续时,即判定为烟点。     

基于图像处理的焊管焊缝气孔检测

提出对x射线焊缝图像进行图像处理以判断焊缝质量,首先利用Sobel算子结合二值化过程以确定焊缝位置。在明确了焊缝位置后,通过实验发现气孔处图像的灰度值较焊缝的灰度值至少高出5,根据这一气孔的视觉效果,提出一种快速图像处理算法以检测焊缝内是否存在气孔。该算法通过计算焊缝内有无灰度值高出周围像素点灰度值至少5的区域来判断气孔,因此计算速度快,适合于现场实际应用。实际计算表明,所提算法可行、有效。     

图像处理技术在焊缝跟踪中的应用

随着焊接过程自动化和智能化的发展,基于图像处理技术的焊缝位置检测和焊接缺陷检测过程越来越受到国内外学者的重视.本文对焊缝自动跟踪系统中有关图像处理方面的研究内容作了一些介绍,详细分析了图像处理技术在焊缝跟踪过程中的应用,其中包括图像预处理,图像分割,边缘检测和特征点提取等图像处理过程,总结了一些传统和新型的图像处理算法,并讨论了各自的优缺点.     

控制装备机器人的复杂图像处理技术

本文概述了用七个机器人和三个视觉系统装配汽车前轮组件。视觉技术的应用将向安装单元提供零件等有关的成本降到了最低点。     

基于镜面反射及图像处理技术检测管壁焊缝位置的方法

利用镜面反射原理,设置多个镜面,把截面形状为多边形的管子的每一个棱侧面成像到对应一个镜面中。利用相机拍摄镜面中的图像,一次性获取多个管壁棱侧面图像。调整镜面与管壁之间平面角呈45度,可以在镜面中获取清晰图像。通过一个位移传感器,实现在管子转动过程中让管子转正姿态的一种方法。在此基础上调用Halcon图像处理库,对拍摄到的图像进行处理,实现焊缝位置的成功检测,检测成功率在95%以上。     

基于图像处理的快速位置检测算法研究

论文在分析典型图像获取的硬件环境和常用图像检测算法的基础上,提出了一种基于图像处理的快速物体位置检测算法,阐述了算法的原理。该算法可以不通过传统的数字滤波、二值化、边缘提取处理,快速得到被检测物体的平面位置。     

图像处理在管道机器人焊缝自动定位中的研究

由于目前数字图像处理技术在管道机器人焊缝自动定位中大都是基于人工控制的,所以提出了通过DSP对采集到的焊缝图像进行图像增强处理使其更适合计算机进行分析和处理,然后进行图像的二值化处理,从而对焊缝图像使用Canny算子进行边缘检测以及相关匹配处理,以达到焊缝图像处理的识别与自动定位的目的。使用DSP处理焊缝图像能够获得更好的处理结果,进一步提高图像处理速度。     

架空输电线路巡线机器人的视觉导航

巡线机器人沿相线行走时必须探测识别和定位各种障碍物,并根据障碍类型规划越障行为。针对220 kV架空输电线路的结构特点,利用视觉传感器,设计了基于结构约束的障碍识别算法,完成了障碍识别和分类。根据障碍物的结构特点,设计了一种自适应多窗口区域立体匹配算法,实现了障碍物的双目视觉定位。模拟线路实验结果表明,算法能可靠地从复杂背景中识别并定位出防振锤、悬垂线夹和耐张线夹等障碍物,满足了巡线机器人导航要求。     

机器人足球视觉系统中的实时图像处理

视觉系统是整个机器人足球系统的重要组成部分。根据机器人足球视觉系统的特点,提出基于游程长度编码(RLE)的实时快速图像处理算法。算法使用RLE对图像进行压缩,并且在处理阶段高效识别出图像中目标的尺寸和位置。压缩阶段算法的时间复杂度与图像尺寸成线性关系,图像处理阶段算法的时间复杂度与图像中目标的个数和每个目标所占的扫描行数成线性关系。     

A novel power line inspection robot with dual-parallelogram architecture and its vibration suppression control

Developing a climbing robot to inspect the power transmission line is a state-of-the-art method. To enhance the obstacle-crossing ability, a novel tri-arm robot with dual-parallelogram architecture (DPA) is developed. The DPA can improve the efficiency to move each arm in 3D space, keep the force on each arm well balanced, and enhance the adjacent-obstacle-crossing ability. Besides that, the centroid of the payload can shift in a large range which could greatly decrease the motor load. The dynamic model of the robot considering the floating base effect and link elastic distortion is constructed, based on which a state feedback controller is proposed to suppress the system vibration caused by the link dynamic coupling, link elastic distortion and external disturbance. A linear matrix inequality-based regional pole placement method is introduced to tune the state feedback gains, and an empirical parameter regulation strategy is employed to compensate the model parameter inaccuracy and state estimation error. Both simulation and real robot experiment results verify the effectiveness of the proposed method for system vibration suppression. The experiments on the prototype robot verify the feasibility of the designed mechanism.     

高压巡线机器人穿越耐张杆塔的控制算法

通过对高压输电线路中耐张杆塔的电磁场进行理论和试验分析,根据电磁场的分布规律对导航电磁传感器的布置进行试验研究,提出了采用传感器补偿算法的控制对策。试验表明:采用传感器补偿算法的控制对策,巡线机器人自主穿越耐张杆塔障碍是可行的。     

基于知识库的输电线路巡检机器人的越障控制

介绍了一种高压输电线路巡检机器人越障控制方法。高压输电线路巡检机器人在翻越同一障碍物时重复同一套操作动作,可通过在实验室进行越障过程示教,离线学习形成操作知识库,实际越障时自动调用操作知识库并与在线信号相结合完成自主越障动作。讨论了知识库的一般组成和功能,并分析了激光传感器定位的方法以实现巡检机器人滚动轮与导线“对中”。经过实验验证,该控制方法具有稳定可靠,硬件结构简便,能可靠地完成控制任务,实现自主越障。     

基于改进D*Lite算法的电缆沟巡检机器人系统设计

对地下电缆沟运行状态的在线监测问题,针对电缆沟环境设计了电缆沟巡检机器人系统。分析了地下电缆沟在线监测的需求以及电缆沟环境带来的约束,构建了包含图像模块、温湿度检测、可燃气体检测、运动机构、自动导航模块、上位机系统在内的巡检机器人结构。采用多关节串联结构的履带式底座和双CPU(central pro-cessing unit)设计来减小机器人整体的体积和重量,采用烟花算法改进D*Lite算法,加大机器人本体与障碍物距离,提升规划路径的平滑度,实现了适用于电缆沟环境的路径规划。经现场测试,系统总功耗为94.3W,最小通过宽度为35cm,可穿越坡度不超过30°的障碍,获得满足测量精度要求的多种电缆运行信息,实现了地下电缆沟的自动巡检,满足了地下电缆沟在线监测的要求。     

3-D imaging systems and high-speed processing for robot control

Bin picking by a robot in real time requires the performance of a series of tasks that are beyond the capabilities of commercially available state-of-the-art robotic systems. In this paper, a laser-ranging sensor for real-time robot control is described. This sensor is incorporated into a robot system that has been applied to the bin-picking or random-parts problem. This system contains new technological components that have been developed recently at the Environmental Research Institute of Michigan (ERIM). These components (the 3-D imaging scanner and a recirculating cellular-array pipeline processor) make generalized real-time robot vision a practical and viable technology. This paper describes these components and their implementation in a typical real-time robot vision system application.     

一种微小型嵌入式图像处理平台的研究

微小型自重构移动机器人自主对接方法的研究是一个较新的方向,针对微小型自重构机器人系统的要求,研究了一种基于DSP ADSP-BF533和CMOS数字摄像头VS6524的微小型嵌入式图像采集和处理平台,用于机器人对接引导;并在实验中实现了对自重构微小型机器人对接部件特征的识别,验证了平台的可靠性。     

基于CCD的自主机器人高速运行控制算法设计

基于特定的机械结构和电气特性的单目CCD轮式机器人,提出一种高速控制算法,使机器人发挥最优速度潜能。该算法采用图像定位模型,根据当前机器人的位置信息,模拟可能的转向角下的运行轨迹,参考规则数据库,给出最优偏转角度和速度控制决策。实验研究表明:该算法具有较好的可行性。     

指纹图像的高效分级分割算法

文章中提同了一种新的指纹图像分割算法，引入分级分割的观点，首先从图像中分割得到完整的指纹区域，然后从指纹区域中提取出清晰的指纹区域和受噪声干扰但可恢复的指纹区域。区域生长被引入到第一级分割中，使算法更具鲁棒性，与两种重要的指纹图像分割算法相比较，分级分割算法对不同类型的指纹图像都能精确地进行分割，是一种高效自适应的指纹图像分割算法。