学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于机器视觉的飞机蒙皮损伤检测与寿命分析方法

作　者: 王昊
导　师: 王从庆
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 导航、制导与控制
关键词: 蒙皮损伤 机器视觉 小波包分解 灰度共生矩阵 模糊支持向量机 寿命分析
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 9次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


飞机蒙皮通过铆钉或者螺钉固定于飞机表面，构成飞机的气动外形，同时承受相当部分的应力，在飞机的起飞与降落过程中，飞机蒙皮周期性的经历收缩和膨胀，容易形成疲劳损伤，尤其在铆钉周围容易形成细小裂纹。同时由于长期暴露在空气中，空气中的水汽和盐分等容易造成蒙皮结构腐蚀。当这些损伤达到一定程度，会影响蒙皮结构的结构强度甚至引起飞行事故，所以需定期就飞机蒙皮进行结构检测与修理，以保证飞行安全。通过飞机蒙皮检测机器人搭载CCD摄像头和无线传输设备，采集飞机蒙皮表面实时图像并传回地面控制站，应用模式识别相关技术对飞机蒙皮损伤进行分类识别，从而可以实现对飞机蒙皮结构的实时监测。本文的主要工作如下：首先，介绍了无损检测的背景和意义和飞机蒙皮结构的无损检测的国内外研究现状，分析各类无损检测方法的优点与不足。其次，构建基于无线机器视觉的飞机蒙皮检测系统，并采集飞机蒙皮表面图像，分析飞机蒙皮图像存在的噪声形式，对其进行滤波等预处理，在此基础上根据飞机维修手册和飞机蒙皮损伤图像纹理的不同，对飞机蒙皮损伤进行分类，并建立飞机蒙皮损伤图像库。然后，研究飞机蒙皮各类损伤图像的纹理特征，对滤波后飞机蒙皮图像分别提取其灰度共生矩阵和小波包分解系数，并通过基于距离测量的特征评价方法对特征进行降维融合，有效的将30维特征向量降为14维，提高了识别率的同时降低了算法运行时间，有利于实时监测的实现。最后，介绍支持向量机理论原理，分析其在多类问题分类过程中所存在不足，在此基础上，引入模糊隶属度，赋予不同样本以相应重要程度的模糊隶属度，改善支持向量机的分类性能，提高飞机蒙皮损伤的识别率。提取飞机裂纹损伤的几何特征，计算裂纹的长度，对飞机蒙皮裂纹损伤进行寿命分析与预测方面的研究。本文的研究对于飞机蒙皮结构的自动化检测、保证飞机安全飞行具有重要的意义。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
第一章 绪论  11-18
  1.1 无损检测的背景和意义  11
  1.2 飞机蒙皮结构无损检测的技术要求  11-12
  1.3 飞机蒙皮无损检测研究的国内外现状  12-16
    1.3.1 渗透检测  13
    1.3.2 超声检测  13-14
    1.3.3 射线检测  14
    1.3.4 目视检测  14-15
    1.3.5 声发射检测  15
    1.3.6 微波检测  15-16
  1.4 本文主要内容  16-18
第二章 基于机器视觉的飞机蒙皮损伤监测系统  18-26
  2.1 引言  18
  2.2 无线机器视觉系统组成  18-24
    2.2.1 图像采集模块  19-22
    2.2.2 无线通讯模块  22-24
  2.3 飞机蒙皮检测爬壁机器人系统  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章 飞机蒙皮损伤图像预处理  26-36
  3.1 引言  26
  3.2 飞机蒙皮损伤形式  26-28
  3.3 飞机蒙皮损伤图像预处理  28-34
    3.3.1 飞机蒙皮损伤图像的噪声形式  28-29
    3.3.2 图像预处理  29-34
  3.4 本章小结  34-36
第四章 飞机蒙皮损伤图像特征提取  36-60
  4.1 引言  36
  4.2 基于纹理特征的飞机蒙皮图像特征提取  36-37
  4.3 小波变换  37-43
    4.3.1 连续小波变换  37-38
    4.3.2 离散小波变换  38-39
    4.3.3 小波包分解  39-41
    4.3.4 小波包分解在图像特征提取中的应用  41-43
  4.4 灰度共生矩阵  43-54
    4.4.1 灰度共生矩阵特征值  44-46
    4.4.2 图像灰度共生矩阵的提取  46-54
  4.5 基于距离测量法的图像特征评价  54-57
  4.6 实验结果分析  57-59
  4.7 本章小结  59-60
第五章 飞机蒙皮损伤识别与分析  60-77
  5.1 引言  60
  5.2 模糊支持向量机  60-67
    5.2.1 支持向量机的基本思想  60-63
    5.2.2 模糊支持向量机思想  63-66
    5.2.3 模糊隶属度函数  66-67
  5.3 实验结果分析  67-68
    5.3.1 实验结果  67-68
    5.3.2 实验结果分析  68
  5.4 飞机蒙皮损伤识别软件开发  68-70
  5.5 飞机蒙皮结构疲劳寿命指标分析  70-71
  5.6 基于几何特征的飞机蒙皮裂纹损伤寿命分析方法  71-76
    5.6.1 裂纹长度计算  71-74
    5.6.2 飞机蒙皮裂纹损伤剩余寿命分析  74-76
  5.7 本章小结  76-77
第六章 总结与展望  77-79
  6.1 工作总结  77
  6.2 后期展望  77-79
参考文献  79-82
致谢  82-83
在学期间的研究成果及发表的学术论文  83

相似论文

  1. FPGA/DSP图像协处理技术及以太网数据传输,TP391.41
  2. PCB视觉检测系统中相机标定算法与位姿测定技术,TP391.41
  3. 基于粒子滤波的自主机器人视觉目标跟踪研究,TP242
  4. 基于机器视觉的光纤几何参数检测研究,TN253
  5. 蚁群算法及其在气象卫星云图分割中的应用,TP391.41
  6. 猪肉加工特性预测方法研究,TS251.1
  7. ASAR与MODIS协同的海洋溢油信息提取,X87
  8. 基于模糊聚类的图像检索方法研究及其系统实现,TP391.41
  9. 基于灰度共生矩阵和BP神经网络的织物组织结构识别,TP391.41
  10. 机器视觉在SMT贴片机中的研究及应用,TP391.41
  11. 皮肤纹理图像特征的提取与分析,TP391.41
  12. 基于机器视觉的小型插秧机导航研究,TP391.41
  13. 面向智能交通的视频车辆检测、跟踪和识别算法研究,TP391.41
  14. 某重型车驱动桥壳的静动态特性分析与评价,U463.218.5
  15. 基于直线电机的机器视觉高速定位系统,TM33
  16. 盾构掘进过程中的异常工况识别与智能决策,U455.43
  17. 基于机器视觉的高速公路车辆测速研究,TP274
  18. 基于FSVM的数据挖掘方法及其在入侵检测中的应用研究,TP393.08
  19. 基于机器视觉的织物外观数字化分析方法及系统设计,TP391.41
  20. 基于信息融合的道路和障碍物检测方法研究,TP242
  21. 基于平均灰度共生矩阵和特征的LSB匹配隐密分析,TP391.41

中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
© 2012 www.xueweilunwen.com