基于机器视觉的沥青混凝土卸料装车研究

对搅拌站中沥青混凝土卸料装车作业进行了分析研究,利用机器视觉技术检测了颗粒物料在矩形厢体中的堆垛高度、料堆角度等主要参数,进而以堆放角变化规律的实验研究为基础,拟合堆放角经验公式,并对该作业过程的典型工况下车厢内料堆体积进行计算.实验结果表明,该方法下料堆体积最大相对误差为8.957%,为搅拌站沥青混凝土自动卸料装车系统研究提供参考.     

基于机器视觉的工程机械行驶速度的研究

工程机械行驶速度是预测机器的牵引力、滑转损失、牵引效率和滑转率等牵引性能参数时所需要的基本变量，传统的接触式测量方法由于行驶路面条件等因素的影响，所测量的速度值并非是工程机械的实际行驶速度，利用工程机械行驶路面的纹理随机性，提出了基于机器视觉技术的工程机械行驶速度测量方法，该方法通过安装在车体上的CCD摄像机，在连续成像的条件下，通过匹配跟踪得到路面同一纹理特征在相邻两帧图像中的位置，利用摄像机内外参数和成像帧频实时计算得到工程机械的瞬时行驶速度，通过采集路面纹理图像进行模拟实验验证了该方法的可行性。     

基于图像纹理的散料装车料位识别试验研究

针对散料自动装车中超声波料位检测方法不能反映料堆实际形态的缺点,提出了基于图像纹理识别的料位检测方法。首先,对原图像进行同态滤波及二值化预处理,以增强图像纹理并减小纹理特征提取计算量;然后,计算装车图像的共生矩阵纹理特征,并对所计算的特征进行主成分分析降维;最后,利用决策树分类算法对装车料位图像进行分块识别并拟合出直线料位。试验结果表明,所提方法料位识别平均偏差为6.5像素,料位识别率为96%,每帧图像处理时间约0.2s。算法基本满足散料装车料位实时检测的要求。     

TC17钛合金的微观力学性能研究

采用微米压痕测试仪对TC17钛合金进行压痕实验,对比研究了不同处理制度下的微观力学性能。基于获得的压痕载荷-位移曲线,采用Oliver-Pharr(OP)方法计算了显微硬度及杨氏模量,分析了加载过程中材料的性能随压痕深度的变化。结果显示:当压入深度小于一定值时,硬度和弹性模量变化较大,均随压入深度的增加而减小,表现出明显的尺寸效应;当压入深度超过一定值后,硬度和弹性模量趋于稳定。对比发现:处理制度对材料性能有明显影响。     

机器视觉技术在工程机械上的应用

为推动机器视觉技术在工程机械上的应用发展,以典型系统为例分析了机器视觉技术在工程机械上的应用,并对应用中应注意的关键技术问题进行了简要讨论。     

高等级路面施工机械化系统可靠性分析

以搅拌—运输—摊铺系统为例 ,先后建立了高等级路面施工机械化系统的马尔柯夫模型及有效度模型 ,进而对系统处于各种状态下的概率随工作时间的变化、系统有效度随失效率、维修率的变化分别进行了分析 ,最后得出为保证系统能够连续性流水线式施工作业 ,应适当降低各子系统的失效率 ,适当提高各子系统的维修率等结论     

冷铣刨机功率自适应控制参数研究

根据对冷铣刨机消耗功率和发动机输出功率影响因素的理论分析,选择了机器的作业速度作为功率自适应控制参数.在此基础上建立了系统的仿真模型,对使用自适应控制系统前后铣刨机发动机功率的使用情况及其作业效率进行了模拟分析和验证.结果表明:选择以机器作业速度作为功率自适应控制参数是合理有效的;该功率自适应系统能够将机器自动调节在发动机额定功率附近工作,使机器在给定条件下的额定功率利用率和作业效率分别提高了10.2%和6.32%以上.该研究为合理利用发动机功率和提高机器作业效率提供了参考.     

结合聚类参数的圆投影模板匹配改进算法

针对圆投影模板匹配方法特征提取过程中损失大量图像信息的缺点,提出了结合聚类模型参数的线性光照鲁棒圆投影模板匹配方法。所提方法采用线性对比度拉伸来消除光照影响,并将模板图像各圆环内像素点的高斯混合模型聚类参数作为模板特征。匹配时通过一次迭代计算即可得到匹配误差,且该匹配过程可通过查找表来提高匹配速度。在目标搜索时使用了降采样搜索方法,并将降采样搜索匹配后各位置的误差均值作为自适应阈值,对匹配误差小于该阈值的降采样点邻域进行逐点匹配,匹配误差最小的位置作为最终匹配结果。试验及分析说明所提方法的定位误差及可靠度与基于归一化相关及均值的圆投影匹配算法相比有较大提高。     

煤层气L型水平井新型杆式泵排采工艺及应用

针对煤层气L型水平井普遍存在的下泵位置受井斜限制、煤粉等固体颗粒卡堵泵、气体进入泵筒降低泵效、检泵周期短等问题,研制了一种新型水平井杆式抽油泵,并对其支撑座封总成进行了改进,配套设计了一种新型的煤粉滤过式气锚,形成了煤层气L型水平井配套的防泵漏失、防卡堵泵、防气体影响的杆式泵排采工艺技术。该工艺进行了3a现场试验,与前期常用的水力射流泵、电潜螺杆泵、普通管式泵、普通杆式泵等进行了综合分析对比。结果表明：新型杆式泵下入井斜达到70～82°,泵效达到45%～95%,平均检泵周期是原来的3.6倍且继续有效。该工艺较好地满足了煤层气L型水平井排采要求,工艺适应性和可靠性大幅提高,可进一步推广使用。