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基于并联机构的视觉伺服技术

作　者: 沈强
导　师: 王峻峰；史铁林
学　校: 华中科技大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 视觉伺服并联机构图像处理模板匹配靶心定位
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 12次
引　用: 0次
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内容摘要

为了实现可伸缩支撑平台的长距离对准,在国家“神光Ⅲ”项目的资助下,研制出一套完整的搭载平台对准系统,并通过验收。论文从搭载平台的机构特点和视觉伺服系统化的要求出发,对机构的运动学方程、图像算法以及视觉伺服策略。文章对图像处理的关键技术进行深入的研究,并对基于位置视觉伺服和基于图像视觉伺服技术在并联机构上的应用做了应用分析,并提出基于人工干预的对准方法。设计了原型系统及相关的程序代码,并制定操作规程。本文的主要内容如下:首先,对平台进行功能剖析,通过并联机构输入输出微分关系,建立了一种两自由度并联机构输出位姿误差反解的数学模型。并对平台的控制系统以及视觉系统的软硬件进行了基本的分析。其次,针对“一粗双精”三相机联合视觉测量技术,对模板匹配技术、边缘检测技术以及靶心定位算法进行了详细的分析,设计了基于局部熵差和综合性精确匹配准则的微小目标快速模板匹配算法,使像素级模板匹配同时满足了高精度与高速度的要求。对两种靶心定位算法也分别进行了演算。然后,基于传统的视觉伺服在并联机构上的应用,详细分析了基于位置视觉伺服策略和基于图像视觉伺服策略的实施步骤,并提出了基于人工干预的视觉对准方法,详细分析其实现的机制和优劣点。最后,在分析了视觉伺服策略和算法的基础上,给出了具体软件编写的流程以及操作说明。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-18
  1.1 课题来源  8
  1.2 课题目的和意义  8-9
  1.3 并联机构研究现状与发展趋势  9-12
  1.4 视觉伺服相关技术现状与发展趋势  12-16
  1.5 本文主要内容  16-18
2 诊断搭载平台系统机构  18-27
  2.1 搭载平台机械结构系统  19-23
  2.2 精密视觉伺服系统  23-27
3 视觉伺服的图像处理技术  27-40
  3.1 图像预处理  27-28
  3.2 图像识别技术  28-34
  3.3 边缘检测技术  34-36
  3.4 靶心定位和坐标提取  36-40
4 视觉伺服策略应用  40-53
  4.1 基于位置的视觉伺服  40-46
  4.2 基于图像的视觉伺服  46-49
  4.3 基于人工干预的对准方法  49-53
5 原型系统设计及操作介绍  53-61
  5.1 离线示教过程  54-56
  5.2 平台粗对准  56-57
  5.3 平台精对准  57-61
6 总结与展望  61-63
  6.1 全文总结  61
  6.2 研究展望  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-68
附录攻读学位期间发表学术论文目录  68

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