木料产品检验机图像识别软件设计

本设计以研究图像处理为中心,对木料产品雪糕棒图像进行处理与检测作为研究的重点,设计了基于雪糕棒等木料产品检验机图像识别软件,利用开源计算机视觉库OpenCV2.4.8和Microsoft Visual Studio 2010组建实验平台,实现了对雪糕棒图像的检测、对图像的二值化与轮廓提取、填充、分析进行了代码实现、运用迭代器算法实现对图像特征的分析与识别,最终实现对雪糕棒次品剔除目的。     

基于增强现实技术的3D打印辅助系统研究

简要介绍了增强现实技术及AR+3D打印技术的应用情况,阐述了基于增强现实技术的3D打印辅助系统的构建和实现过程。该系统利用Unity3D引擎,以3D打印模型为研究对象,将3D打印技术和增强现实技术相结合,实现了虚拟和真实环境的融合显示。系统发布于PC端并应用于3D打印工作和机械结构教学中,对于促进机械行业的智能化发展具有重要意义。     

增强现实辅助的互认知人机安全交互系统

在现代制造业中,人和机器人的交互共融是制造智能化的焦点问题之一。在人机交互中,机器人对工人的伤害风险是影响安全生产的关键因素。然而,在动态、不确定性的人机交互环境中,目前的人机安全交互系统仍然是基于机器人对环境的感知实现被动避让,缺乏基于互认知的自适应决策。为提高人对环境的认知能力,并增强机器人的自主避让和自适应能力,设计并实现了一种基于可穿戴增强现实技术的互认知人机安全交互系统。其中,可穿戴增强现实设备作为人机交互的媒介,实现机器人的虚实注册和工作环境的虚拟映射,收集人、机器人和作业空间的信息,实时为操作人员和机器人提供互认知辅助。互认知人机安全交互系统从三个方面确保人机安全：根据人机距离的机器人速度控制和安全区域可视化;虚实映射的运动预览和碰撞检测;基于深度强化学习的机器人避障策略。最后,通过搭建原型系统验证了所提出系统设计方法的可行性,以期促进先进人工智能技术与人机交互技术的融合发展,实现人机共融、安全协作。     

基于迁移学习的TC4钛合金磨削烧伤图像识别

为利用有限的钛合金烧伤图像来提高图像识别准确率,设计一种基于迁移学习的钛合金烧伤图像识别方法.利用该方法将经过ImageNet数据集训练的GoogLeNet和ResNet50网络模型保留卷积层及其对应权重参数作为特征提取器,分别与设计的特征识别网络建立连接,形成烧伤图像识别网络.在自制钛合金烧伤图像数据集上对网络模型进...     

增强现实眼镜辅助的线缆连接器装配状态智能检错方法

为替代航空航天产品装配过程中人工判定线缆连接器组装结果的操作,提出一种增强现实(AR)眼镜辅助的线缆连接器装配状态智能检错方法.该智能检错方法包括自动检测连接器孔位、分布排序和可视化不匹配孔位三个环节.面向孔位检测,融合了特征金字塔网络架构与双向长短期记忆网络结构的孔位检测网络可以有效定位图像中孔位位置并识别其真实安装状态;在孔位分布排序流程中,对检测到的孔位进行聚类划分至不同圆环上,排序每层圆环上孔位的极角以获得编号;顺序遍历所有编号的孔位,比对每个孔位的理想安装结果和真实安装状态可得知错装导线孔位与漏装导线的孔位,并使用AR眼镜可视化型谱图高亮这些不匹配孔位.采用PASCAL VOC数据集的评价指标,以11种连接器的检错结果为例进行验证,提出的孔位检测网络的平均精度均值高达99.00％;同时孔位分布排序算法针对图像形变情况有较强的鲁棒性.     

基于遥操作的视频增强现实系统的研究

从分析遥操作的人机交互手段入手,研究了基于遥操作的增强现实系统的单元基本结构和功能,提出了基于遥操作机械手的视频增强现实系统的软件框架和实现方法,并应用到遥操作空间机械手的模拟实验中,完成了模拟机械手抓取的作业任务,验证了其实用性。     

混合现实装配检测中深度学习的数据增强方法

针对混合现实装配检测中,装配者的视觉检测位姿具有不确定性极易发生误检漏检的问题,提出一种混合现实装配检测中深度学习的数据增强方法.采用人为最佳数据增强策略的数据预处理方法,通过图像增强、几何变换、少量噪声干扰和随机遮挡的方式生成增强数据集,并改善图像增强过程中的特征失真,不仅能有效解决深度学习中人工标注样本任务量大的问...     

基于ARToolKit的二维码多标识增强现实系统

为了改善传统增强现实系统模型位姿信息稳定性低、计算耗时较长的问题,运用支持二维码跟踪识别的类库ARToolKit,结合跨平台图形开发包OpenSceneGraph(OSG),开发了二维码多标识增强现实系统的原型系统,并给出了系统实现结果。通过人为控制渲染顺序和图像叠加顺序实现了虚拟物体和实物图像的相互遮挡;通过多标识注册定位保证了虚拟物体视觉上的稳定性;采用二维码作为贴标时,计算实时性好,当贴标达60个时,在1080P分辨率下的帧率仍可以达到28fps。     

基于增强现实的电梯智能检验技术研究

当前,检验检测领域智能化水平要求不断提高,对于快速检测、智能检测、在线检测、云检测等亟需的关键技术要求建立智能化检测平台,将增强现实（Augmented Reality,AR）智能设备与电梯新检规TSG T7001—2023《电梯监督检验和定期检验规则》中要求音像记录的关键检验项目相结合,通过AR智能装备的硬件佩戴与软件编辑能够实现电梯检验过程音像记录,实现电梯检验标准作业流程编辑与任务发布,并能通过配置设备知识库、远程协助、动/静态远程标注等功能,在线解决电梯检验过程中遇到的疑难问题。AR智能装备与电梯检验项目结合,在提高电梯检验人员工作效率与实现检验流程标准化的同时,增加了检验结果的科学性、准确性和可追溯性。     

基于增强现实的产品盲区装配技术研究

针对手工装配过程中存在的盲区问题展开研究,提出了基于增强现实技术的盲区装配方案。根据待装配对象是否可见提出了不同的定位追踪方法。同时研究了盲区数据的增强视觉可视化技术,使得盲区信息可以更好地展示给操作人员。最后开展了基于增强现实技术的盲区装配实验。实验结果表明,此方法能显著提高复杂盲区装配作业的效率,并有效降低装配错误率。     

基于 Marker-SLAM 的视触觉增强现实交互算法

视触觉增强现实是将触觉感知加入到增强现实中的一种新技术。 不仅可以融合真实场景和虚拟对象,还能实现视觉和 触觉的同步感知。 基于 3D Systems Touch 触觉设备提出一种新的视触觉交互算法。 首先,基于 Marker-SLAM 算法搭建增强现 实环境,用于实时获得相机在地图中的位姿;其次,为了将触觉信息融入到增强现实环境中,提出基于无跟踪器的触控笔尖端姿 态优化算法;最后,分别采集测量点在触觉和世界坐标系中的三维信息,通过确定两个坐标系间的刚性变换,将触觉设备的正向 运动模型映射到增强现实空间中。 所提出的跟踪注册方法的注册准确率均达到 90% 以上,与基于跟踪器的方法相比,所提出的 姿态优化算法获得的校正位置的平均误差为 2. 3±0. 2 mm。     

基于语义情境的机械设备拆装增强现实诱导

针对机械设备拆装诱导中人机交互性差、诱导信息过载等问题,提出基于装配语义图模型的拆装子情境感知方法。分析了机械设备拆装语义的组合性特点,建立了零件类型本体层次树模型、连接类型本体层次树模型和产品装配语义图模型;在上述模型的基础上,提出基于装配语义图模型的拆装情境相似度计算方法;应用该子情境相似度方法,提出基于语义情境的操作者知识经验模型,实现了对拆装诱导信息的检索和筛选,提高了诱导信息的针对性和系统的人机交互性。     

基于深度学习卷积神经网络图像识别技术的研究与应用

深度学习目前在计算机视觉、语音识别等领域有着广泛的应用。基于深度学习算法的卷积神经网络(Convolutional Neural Network,以下简称CNN)以其独特的优势,目前已被应用于图像识别之中。本文主要介绍CNN的基本概念、结构以及两种经典网络模型,同时通过实验探究CNN和一般的神经网络的区别及CNN的优势。     

一种汽车机油泵专用辅助软件设计

机油泵是现代汽车润滑系统中常用的关键部件。一些中小企业在设计机油泵的过程中,对于泵相关参数的数据分析大多采用简单易操作的EXCEL软件。然而,通用性软件对设计人员使用并不方便。因此,介绍了一种汽车机油泵专用辅助软件的设计。利用Delphi7编写机油泵专用辅助软件,实现泵相关数据的统计、计算和保存,完成泵关键零件的参数化设计。软件具有交互功能,有助于提高设计人员的设计效率。     

基于图像识别的精密露点仪

文中提出了基于图像识别的露点检测方法,介绍了这种露点仪的硬件组成,并对镜面结露（ 或霜） 状态的纹理特征进行了分析。     

基于增强现实的6自由度工业机器人示教研究

针对机器人离线编程效率低和交互性差的问题,提出了一种6自由度机器人增强现实示教系统。利用位置姿态跟踪系统采集手持式示教器的位置和姿态,以示教器位置和姿态作为输入,利用6自由度机器人逆运动学模型求解机器人各关节姿态,驱动虚拟机器人模型运动,使虚拟机器人末端执行器复现示教器路径和姿态;利用增强现实技术将6自由度虚拟机器人叠加到真实工作环境中,并通过检查虚拟机器人模型是否与真实工作环境存在干涉,实现对机器人的增强现实示教。研究结果表明:该系统可以准确地把虚拟机器人叠加到真实环境中,实时地跟踪示教器的位置和姿态,且具有良好的人机交互性。     

基于移动终端的地下电缆增强现实系统研究

针对城市地下电缆管网隐蔽性强,无法保证巡线员的巡线质量和设备可靠性,设计了基于PAD和高精度定位模块的地下电缆管网巡线系统.通过蓝牙数据传输装置将PAD与GNSS接收机相连,借助CORS完成高精度定位,采用PAD摄像头获取所在位置环境影像并投射在移动终端屏幕中,移动终端调取所在位置地下电缆数据,以管线图的方式叠加在现实...     

基于图像匹配的增强现实装配系统跟踪注册方法

为了改善跟踪注册方法面向弱纹理零件增强现实装配引导的鲁棒性与适用性,提出一种基于图像匹配的跟踪注册方法.采用图像边缘倾角对距离图像的像素值进行加权,提高图像匹配度计算的准确性;准确的初始帧相机位姿是保证跟踪注册准确性的前提,采用差分进化策略与禁忌搜索策略对遗传算法进行改进,提高初始帧相机位姿跟踪的准确性与搜索效率;采用...     

基于可穿戴增强现实的车间现场智能分拣

针对纸质分拣单使工人因对分拣指令理解困难,导致分拣效率较低且易出现误拣的现象,提出一种基于可穿戴增强现实的智能分拣方法,构建车间现场基于人工标识的全局感知和定位模型,研究工人在分拣过程中的信息和物理互联,实现分拣现场环境下手工分拣过程的增强可视化指引.通过实际车间现场分拣实验表明,该方法能够有效提高手工分拣的效率和准确...     

基于数字孪生的增强现实多人协作装配

为了保证复杂产品在关键装配阶段的一次成功率和质量一致性,提出一种基于数字孪生的增强现实(AR)多人协作装配方法。首先提出基于数字孪生的AR多人协作装配架构,根据协作装配的复杂性对装配序列进行过程分解;其次将装配过程上下文数据构造为装配工艺知识图谱,明确了协同过程装配信息的传递与迭代机制,提高了AR协作装配的工况自适应性。在此基础上采用基于根锚点的协同方法实现多人装配过程的AR场景协同,并通过装配工艺知识图谱提供的实时知识实现数据协作,保证了协同装配的质量和效率。以某钢厂复杂轧机的装配为例,建立了基于增强现实的多人协作数字孪生装配系统,验证了所提方法的有效性和可行性。