电缆隧道巡检AGV视觉导引技术的研究

路径识别与路径跟踪是AGV（Automated Guided Vehicle）视觉导引技术的两个关键问题。应用迭代法分割路面图像后,使用先闭后开的形态学方法去除图像噪声,然后应用改进的场扫描方法以确定路径在图像中位置。得到车辆的位置参数后,应用模糊控制策略实现路径跟踪。实验表明,该控制算法取得了良好的控制效果。     

基于脉冲耦合神经网络的双核视觉导引控制研究

针对视觉导航自动导引小车AGV高实时要求,提出了脉冲耦合神经网络结合双核(FPGA芯片和DSP芯片)构架的图像处理系统。并针对双核构架提出了二级处理的理念,结合FPGA芯片的特性设计了并行预处理算法,改进了神经网络的图像分割性能,提高了DSP图像识别的效率。实验证明,提出的设计思想及处理算法有效地提高了AGV视觉导航的准确性和实时性。     

基于线阵CCD导航和双DSP的AGV装置研究

自动导向车（Automated Guided Vehicle,简称AGV）能在具有一定地形特征的环境中顺利到达期望目的地或沿期望路径行驶。论文以两轮驱动的AGV为控制对象,采用高精度线阵CCD摄像头、高速DSP和超声波声纳构成AGV的视觉导航系统和避障系统。论文着重阐述了AGV避障方法、视觉传感器CCD的路径测量原理、AGV运动控制系统以及双DSP通讯方式,给出了基于数据融合的AGV模糊控制器设计,在MATLAB中通过模糊工具箱的规则观察器得到AGV轨迹跟踪的模糊控制表和路障躲避的模糊控制表,以及命令融合模糊控制表,最后给出了试验波形。     

基于动态阈值的AGV路径识别算法

针对基于视觉引导自动引导车(AGV)系统的引导路径识别技术,易受光照强度,路面反光,阴影等因素的影响的问题.采用了一种基于路径预判的图像动态阈值获取方法.它通过已识别的路径点,利用线性插值所得函数预估当前路径点所在图像区域,在此区域内找出最优阈值,依据阈值对当前区域内图像进行二值化,找出当前区域的引导线,依据引导线本身特征来判断此阈值是否有效,以获取到适应当前环境下的阈值,并根据此阈值提取出引导线.通过此种方法对路径信息进行采集、识别、处理,从而使AGV能在跑道上较快较稳的前行.     

变电站二次设备巡检的Mecanum轮式机器人精确定位与作业辨识

通过巡检机器人进行变电站二次设备的监测是提升电力设备自动化、智能化管理的重要方式,有利于保障电力工程设备的安全运行。本研究开发了一种用于变电站二次设备自动化巡检的Mecanum轮式机器人,具备自主导航定位与作业辨识的能力,可极大提升设备巡检效率及保护压板状态识别准确性。通过Mecanum轮的驱动方式实现巡检机器人在狭窄作业环境下的灵活运动与姿态调整,多轨道升降平台实现对350-1800 mm高度范围内的二次设备及压板的图像采集与状态辨识。机器人采用基于激光雷达的SLAM导航方法进行自主定位导航,并结合基于视觉的路径提取与跟踪算法进行姿态位置修正,实现在待测点位置的精确定位。同时,提出了基于颜色辨识的图像排列与状态辨识方法,针对二次设备保护压板连通状态进行识别和判断。实验结果表明,研制的变电站二次设备巡检机器人可以实现自主导航与位置精确定位,在路径跟踪过程中最大偏角和偏距分别为±3°和±8 mm。结合机器视觉与颜色辨识的压板辨识方法可以准确识别压板状态,识别准确率大于95.80%,有助于提升机器人自动化的电力巡检作业水平。     

基于超复代数的变电站机器人路径标志识别算法分析

针对变电站机器人单目视觉导航问题,提出了一类基于超复代数的路径标志识别算法,该方法基于两种八维代数,即双四元数和Euclidean-3空间几何代数,将视频的相邻帧联合建模,提取奇异值特征矢量,并利用支持向量机进行分类,最后进行重复度检测作为识别结果,通过实验针对多种格式的数据进行识别,结果表明,算法的识别率在90%左右,能够有效识别路径标志。     

基于CCD摄像头的智能小车系统的研制

路径识别跟踪技术是汽车智能化发展的一个重要标志,介绍了一种基于凌阳SPCE061A和89S52单片机的智能小车的研制。基于CCD摄像头获取实际道路图像,通过图像特征实时提取道路信息,利用双比例控制快速动态调节舵机转角;基于转角与速度的模糊设定,结合比例微分控制,确保了小车快速稳定的运行,实现了任意路径识别与智能跟踪。实验表明,小车可在任意给定的黑底白线跑道上稳定快速地跟踪,转角跟踪准确,车速切换自平滑,稳态误差小,具有较好的动态特性。     

面向水下管网的视觉检测系统研究

针对水下管网定期需要检修和维护的实际需求,设计一套水下管网视觉跟踪检测系统;针对水下光学图像特点和管网铺设特征,提出一种管线跟踪方法。方法通过自适应直方图均衡化将光照不均水下图像转换为匀光图像,结合色彩空间变换方式进行图像增强并完成管道区域分割,通过支持向量机的模式识别方法依据水下机器人跟踪策略对管道图像进行分类,并根据管线分类特征建立管线提取策略,基于Kalman滤波对管线进行跟踪处理。在实验水池进行管道跟踪检测实验,管网路径识别正确率达93.7%,验证了视觉检测系统的有效性和稳定性,能够满足水下管网检测实际需求。     

基于路面标识的变电站巡检机器人单日视觉导航

针对变电站巡检机器人视觉导航定位的问题,提出基于路面标志的变电站机器人单目视觉导航巡检整体方案,设计了直行、拐弯和停止路面标志并对其进行了可行性分析。在MATLAB和LABVIEW的开发环境下编写了路径识别程序,结果显示路面标志能够很好地被提取识别,此方案具有较强的实用性和现实意义,省去电子地图制作时间,对本身设备要求较低,在普通变电站的基础设施上铺设即可。     

逆行驶小车识别双导航线技术研究

研讨以OV6620为视觉传感器的逆行驶智能车系统。详细阐述了图像中心向两边提取方法、路径中心跟踪提取方法和小范围搜索法三种提取双导航线的算法;通过MATLAB仿真比较三种算法优劣。MATLAB仿真测试表明,小范围搜索法提取双导航线具有较好的稳定性、准确性和抗干扰能力。     

基于无线射频识别技术的自动导引车导航方法的研究

自动导引车是自动化物流系统、柔性生产组织系统的关键设备。为了克服自动导引车现有导航方法的某些缺点,设计了一种基于无线射频技术的导航方法。采用了无线射频识别技术与自动导引车的集成系统,通过无线射频系统中电子标签的配置和相应的导航算法,实现了精确导航。该方法已应用到实验室自动导引车的导航中,简化了导航系统,降低了成本。     

基于自适应方向模板搜索的 FPC 走线薄浆检测

本文薄浆是柔性印刷电路板(FPC)导电涂层的一种缺陷,为避免其对电路性能产生不良影响而造成经济损失,将薄浆 位置检测出来进行修补或直接剔除板材均是合理的处理方式。 然而由于薄浆缺陷尺寸不定、光照不均致使图像灰度分布不均 匀、走线区域与背景纵横交错等问题,使得走线上薄浆的检测具有一定难度。 针对该问题,在对薄浆纹理及 FPC 走线形态特征 进行详细分析的基础上,提出了一种基于自适应方向模板(ADT)和灰度差分法的检测方案。 首先,使用定义的 ADT 模板按照 骨架跟踪流程对预处理所得图像的走线区域进行遍历,分别搜索相对于该 ADT 模板尺寸而定义的大、小尺度薄浆纹理的端部 和全部候选像素,从而将预处理图像分割成若干小区域;然后,根据各小区域的能量倾向值与预设阈值的数值关系对其中的边 缘噪声区域加以排除;最后,采用灰度差分法对上述两个步骤处理所得结果中的非缺陷区域进行再次筛查,从中提取出大尺度 薄浆纹理的中间区域,至此实现全部薄浆纹理的检测。 在自建图库 SUT-F2 上进行了测试,结果显示本文方法对薄浆缺陷检测 的等误率仅为 3. 92%,相对于其他典型纹理特征提取和薄浆检测方法其等误率至少降低了 5. 28%,表明了本文方法的高效性, 具有实际应用价值。     

一种低复杂度光伏系统太阳光斑位置检测算法

日光跟踪技术能明显提高光伏系统的效率,传统的光电检测日光跟踪技术的跟踪精度低,基于图像处理的日光检测跟踪技术精度虽高但算法复杂,系统成本高。通过图像处理进行太阳光斑检测跟踪的一般方法,包括太阳光斑图像的二值化、形心提取、差量计算等算法的分析,提出了一种简化的形心提取方法,通过与传统形心提取算法比较,误差很小并不足以对跟踪精度造成实质性的影响,最后用ARM-CortexM3内核的芯片作为载体实现了对太阳光斑图像的检测跟踪算法。     

基于机器视觉的馈线终端单元插口状态自动识别系统研究

针对不同类型馈线终端单元FTU(Feeder Terminal Unit)检测中的插口状态自动识别问题,设计了基于机器视觉的FTU插口状态自动识别系统。该系统由工控机,图像采集处理模块和工业机器人组成,通过CCD相机与图像采集卡采集并处理图像,应用了中值滤波、灰度化、畸变矫正、相机标定等图像处理环节简化计算的方法,提出了FTU航插口的位置和角度偏差计算方法以及FTU插口视觉特征增强方法。上述方法解决了FTU自动化检测流程中插口识别准确性差、效率低等问题,提高了检测作业的自动化程度,降低了人工带电作业的安全隐患。     

基于深度信息的巡逻机器人避障系统实现

针对巡逻机器人的避障导航,基于Realsense深度摄像头获取环境深度信息,在使用机载计算机对深度图像进行分层处理的基础上,设计了巡逻机器人避障导航系统,同时对巡逻机器人通信协议以及决策流程等进行了改进设计,最后在ROS机器人开源操作系统上对其进行实验及验证。实验结果表明,在相同环境下,该方法能使巡逻机器人快速、安全、有效地避开静态障碍物而到达目标点。该方法不仅能够提高避障的成功率,获得实时避障效果,而且能够降低巡逻机器人的数据处理量,有利于巡逻机器人的移植。     

基于边缘检测算法的智能车循迹系统设计

结合数字图像识别、图像处理和单片微处理技术,研究设计了一种基于边缘检测算法的智能车循迹系统。分别完成了系统的总体设计和软硬件设计,并采用MK60DN512ZVLQ10和TSL1401模块使循迹系统更智能,使小车运行稳定。系统测试结果表明,实现了小车的赛道图像识别、自动循迹的功能,并具有低功耗的特点。     

断路器状态在线分析技术

为了解决传统的断路器离线检修方法不能准确了解其在工频电压下的工作状态的问题,在分析了解断路器操作机构原理的基础上,利用交流钳式TA测试其分、合闸时间;利用电压探头测试其动作过程中直流电源电压波形;利用直流TA测试其直流控制回路电流波形;用纵向比较法、横向比较法、标准图谱法分析直流回路电流图谱。分析表明不同的故障类型有它典型的故障图谱,比较所测故障图谱和标准图谱可较早发现断路器机构故障。某变电站应用此法实现了快速锁定故障目标,说明提出的断路器状态在线分析技术能够测试其开合闸时间和较好反映其运行状态。