融入一维概率Hough变换与局部Zernike矩的双目视觉测量

针对被测物体理想角点不易检测致使测量精度不高的问题,提出一种融入一维概率Hough变换与局部Zernike矩的双目视觉测量方法。首先利用一维概率Hough变换对物体外轮廓边缘进行直线检测;然后根据直线检测结果建立感兴趣区域,在各局部区域内利用Zernike矩进行亚像素检测,并在两相邻感兴趣区域的相交范围内完成亚像素点筛选;之后通过正交总体最小二乘法进行亚像素边缘直线拟合,并进行关键点匹配;最后利用三角测量原理获得被测物体的三维空间信息完成测量。以连铸坯模型为测量对象,实验结果表明：此算法最小相对误差达到0.340 1%,满足测量要求。长度相对误差均值为0.394 5%,与传统SIFT,ORB算法相比分别降低80.01%和74.63%;与其他边缘拟合算法相比测量误差减小34.11%,运行时间缩短39.07%,验证了此算法的精确性和高效性。     

一种基于改进ORB算法的双目视觉测距方法

针对传统基于特征点图像匹配算法误匹配率高和 双目视觉系统测量精度低问题,提 出一种基于改进ORB 算法的双目视觉测距方法。首先采用引导滤波对图像进行预处理,然 后将FAST 检测得到的特征点作为中心,得到围绕该特征点的区域,将该区域进行分割, 分别求出左右区域的质心坐标,根据两质心坐标进行主方向的确定;再采用Sobel 算子计 算出像素点水平和垂直梯度,比较每个像素点对之间水平与垂直梯度中的较大值,把比较 结果串成一个二值位字符串的形式,从而形成描述符,采用汉明距离进行匹配;最后在测 量阶段用二维二次函数拟合的方法获得特征点的亚像素坐标,通过三角测量原理获得对应 特征点的空间三维坐标,从而得到被测物体的尺寸。实验结果表明,本文改进算法的匹配精度较 传统ORB算法提高35.25%,同时测量的最低相对误差达到0.428%,满足测量要求。     

镁合金中的氢及其除气方法

由于镁合金回炉料的回用增多,镁合金铸造方法多元化以及AZ91镁合金对显微气孔的敏感性,都要求镁合金熔炼时进行除气处理,但当前对镁合金中除气方法研究甚少.本文论述了镁合金中氢的来源及其机理,介绍了镁合金中几种除气方法,并对这些方法进行了评价和展望.     

镁合金熔液除气工艺优化及其机理的研究

利用镁合金快速定量测氢仪研究了通Ar对AZ91镁合金熔体除气的效果,以及通Ar流量、通Ar时间及精炼温度三因子对精炼效果的影响.运用正交试验方法找到了通Ar除气工艺的最佳工艺参数匹配,即通Ar流量为1～1.5L/min,通Ar时间为20～25min,镁液温度为725～750℃.从热力学角度对镁液的除气机理进行了深入探讨,建立了导入镁熔体中惰性气体体积的定量热力学关系式.并进行了动力学方面的分析,通过试验发现,在理想条件下所推导的除气速率动力学方程式只能作为实际工程参考,理论计算与实际数值由于多个因素的影响无法较好吻合.     

最小一乘和区域生长分割在镁熔液弱小气泡检测中的应用

镁熔液图像背景十分复杂,为了检测出镁熔液图像中的弱小气泡,本文提出了一种基于最小一乘准则和区域生长分割的检测算法。该算法首先运用最小一乘准则和遗传算法对镁熔液图像进行背景预处理,再运用区域生长对检测到镁熔液图像中的气泡目标进行分割。试验证明,该方法能够成功地检测出弱小气泡。     

铸造镁合金显微气孔形态及形成机理的研究

利用镁合金定量金相技术和场扫描电镜,研究了铸造镁合金中显微气孔的组织形态及其形成机理.结果表明:随镁合金试样厚度的增加,显微气孔的组织形态由细小的针孔演变为显微气缩孔.铸造镁合金微孔的组织形态形成机理符合气体形成模型和溶质再分配理论,从而验证氢气析出形成显微气孔机理.     

基于提升小波变换的镁熔液弱目标检测方法

镁熔液表面第一气泡的识别是镁熔液含氢量快速现场检测的关键技术。由于温度和振动的影响使镁熔液图像的信噪比和对比度都较低,而且气泡目标像素少。先利用9/7提升小波进行变换,提取高频部分;再利用高频部分进行重构;然后对重构后的图像进行帧差法相减,最后进行自适应阀值处理,检测出弱目标。实验结果表明该算法能够有效地检测出复杂背景下的第一气泡。     

高温镁熔液表面第一气泡图像识别方法研究

高温镁熔液表面第一气泡的识别直接影响镁熔液含氢量快速检测的精度。本文从计算机视觉的角度,通过图像处理的方式进行识别。根据目标、背景干扰和噪声在图像中的差异,提出一种基于空间高通滤波和时间域上帧差的算法,并结合数学形态学的开运算,有效地检测出第一气泡。实验结果表明,采用该方法可以得到满意的结果。     

基于图像尺寸变换的角点检测算法研究

为了研究基于尺寸变换的角点检测技术的检测效果,基于图像缩小法的角点检测技术,提出了图像放大法的角点检测技术。详细介绍了两种检测技术的计算原理并进行了实验验证,结果表明这两种方法都是行之有效的。在此基础上,将这两种方法与不进行图像尺寸变换的角点检测技术进行了对比研究,结果表明,基于尺寸变换的角点检测技术与不进行图像尺寸变化的角点检测技术的检测结果精度基本相同,因此,在角点的实际检测计算中,无需对被检测图像进行尺寸变换处理。     

基于ROS的机械臂结合RGBD相机避障运动规划

针对传统离线仿真机械臂在真实工作环境发生变化的情况下发生碰撞问题,提出了一种协作机器人结合RGBD相机使用PCL点云避障的新方法,并在ROS框架下进行了联合避障运动规划的研究。首先创建URDF和Xacro,并在其中添加RGBD相机;其次配置MoveIt和Gazebo联合控制系统,并添加功能插件,把Gazebo和MoveIt连接一起;然后在Gazebo中添加障碍物,RGBD相机插件把障碍物转化为PCL点云输出到RVIZ;最后使用RRTConnect算法在MoveIt的PCL环境中进行避障运动规划,规划结果输出到Gazebo环境。结果表明,该方法便捷有效,机械臂实现了在障碍物环境中自动避障,解决了离线仿真机械臂因环境变化而出现的碰撞问题,对工业机器人在ROS下的应用研究有着重要的科学意义。