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题名基于图像分割的激光沉积制造变形测量方法
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作者
刘志伟
杨光
王伟
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机构
沈阳航空航天大学机电工程学院
沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室
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出处
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2024年第21期62-67,共6页
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基金
辽宁省国际科技合作计划(2023JH2/10700024)。
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文摘
在激光沉积制造加工过程中,热累积和热循环等复杂的热力演化会导致基板与制件产生整体弯曲变形。为了避免过大的变形导致零件尺寸精度降低,对加工过程中产生的变形进行测量尤为重要。本文搭建了双目视觉变形测量系统,采用图像分割技术实现对目标区域的提取,从而过滤掉增材制造背景的干扰。研究图像分割与多种立体匹配算法的结合,并选用Census算法实现分割后图像的视差图求取。最后,采用奇异值分解法拟合基准平面,实现对变形值的获取。试验表明,搭建的测量系统可以实现层间变形量的测量,本文提出的方法在保证测量精度的同时提高了测量效率。
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关键词
激光沉积制造(LDM)
弯曲变形
双目视觉
图像分割
census算法
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Keywords
Laser deposition manufacturing(LDM)
Bend deformation
Binocular vision
Image segmentation
census algorithm
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分类号
TN249
[电子电信—物理电子学]
TP391.41
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于双目视觉的掘锚机器人行驶位移检测方法
被引量：2
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作者
马宏伟
晁勇
薛旭升
毛清华
王川伟
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机构
西安科技大学机械工程学院
陕西省矿山机电装备智能检测与控制重点实验室
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第12期16-25,共10页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51975468,52174150)
西安市科技计划项目(22GXFW0067)
陕煤联合基金项目(2021JLM-03)。
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文摘
针对掘锚机器人在行驶过程中存在行驶位移检测精度低的问题,以已支护锚杆为定位基准,通过分析掘锚机器人与已支护锚杆之间的距离关系,建立“掘锚机器人−已支护锚杆”定位模型,提出一种基于双目视觉的掘锚机器人行驶位移检测方法。煤矿井下环境复杂,采用传统的Census变换算法得到的视差图具有局限性,通过分析双目视觉测距原理,提出一种改进Census变换算法获取锚杆的视差图,得到锚杆图像的深度信息;提出一种锚杆特征的识别与定位方法,利用边缘检测算法对视差图中的锚杆进行轮廓提取,采用最小外接矩形与最大外接矩形算法对锚杆轮廓进行框选,提取锚杆特征点的像素坐标,通过分析坐标转换关系将特征点像素坐标转换为世界坐标,采用最小二乘法将特征点空间坐标拟合成一条直线,经过该直线建立平行于巷道截面的平面,解算双目相机与该平面之间的距离,进而得到掘锚机器人与该平面之间的距离。搭建移动机器人平台进行掘锚机器人行驶位移检测实验,结果表明:改进后的Census变换算法使误匹配率从19.85%降低到11.52%,较传统Census变换算法的误匹配率降低了41.96%;锚杆特征点识别与定位方法能够有效提取锚杆特征点的空间坐标,经过直线拟合得到相机与3个平行截面之间的距离分别为3010.428,2215.910,1415.127 mm。在机器人定位实验中,将真实计算位移与理论位移进行对比,结果表明,真实计算位移曲线与理论位移曲线基本重合,理论位移与计算位移误差不超过20 mm,可实现掘锚机器人的自主、准确、实时位移检测。
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关键词
掘锚机器人定位
双目视觉定位
双目测距
立体匹配算法
census变换算法
锚杆特征点识别
“掘锚机器人−已支护锚杆”定位模型
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Keywords
anchor digging robot positioning
binocular vision positioning
binocular ranging
stereo matching algorithm
census transform algorithm
anchor feature points recognition
positioning model of"anchor digging robot-supported bolt"
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分类号
TD632.2
[矿业工程—矿山机电]
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