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基于视觉的核电站水下焊接机器人焊缝识别与路径跟踪
VISION-BASED WELD RECOGNITION AND PATH TRACKING FOR UNDERWATER WELDING ROBOT IN NUCLEAR POWER PLANT
摘 要
Abstract
第 1 章 绪 论
1.1 课题研究背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水下视觉识别技术研究现状
1.2.2 焊接路径跟踪研究现状
1.3 国内外文献简析
1.4 本文主要研究内容
第 2 章 水下焊缝视觉识别与特征提取
2.1 基于视觉的核电水池焊接作业工况分析
2.2 摄像机水下成像畸变分析与校正
2.3 水下焊缝图像预处理方法对比分析与选择
2.4 水下焊缝的边缘检测与中心线提取方法
2.4.1 图像边缘检测算法对比分析
2.4.2 基于K-means的自适应Canny算法
2.4.2 基于骨架算法的焊缝中心线提取过程
2.5 本章小结
第 3 章 水下焊缝视觉识别干扰去除方法
3.1 水下焊缝图像气泡干扰去除方法
3.1.1 图像光流算法描述
3.1.2 图像背景运动估计方法
3.1.3 气泡检测与遮挡区域修复过程
3.2 水下焊缝图像弧光干扰去除方法
3.2.1 弧光干扰图像频域分析
3.2.2 基于小波分解的弧光干扰去除方法
3.3 水下焊缝图像水波纹干扰去除方法
3.3.1 水波纹干扰图像光照度模型
3.3.2 基于光照度模型的水波纹干扰去除方法
3.4 本章小结
第 4 章 视觉引导的焊接轨迹规划与路径跟踪控制
4.1 水下视觉自动焊接系统建模
4.2.1 焊接路径视觉数据处理
4.2.2 水下焊接机械臂轨迹规划
4.3基于模糊PID的抗扰动路径跟踪控制
4.3.1 模糊PID控制器设计
4.3.2 抗扰动路径跟踪算法
4.3.3抗扰动路径跟踪控制系统仿真
4.4 本章小结
第 5 章 基于视觉的水下机器人焊接实验研究
5.1 机器人水下焊接视觉实验系统建立
5.1.1 水下自动焊接视觉系统硬件简介
5.1.2 水下自动焊接运动控制及数据采集系统
5.2.1 水下摄像机标定实验
5.2.2 水下焊缝视觉识别实验
5.2.3 焊接路径视觉引导跟踪及扰动误差补偿实验
5.2.4 视觉引导的水下焊接实验
5.3 本章小结
结 论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限
致 谢
