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装配机器人的数字孪生虚实同步及抓取方法 被引量:3
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作者 徐健 刘高峰 +2 位作者 赵一剑 郑自立 闫焕营 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2181-2192,共12页
针对工业机器人进行装配任务时对物料智能抓取精度差和数据处理难等问题,提出一种基于数字孪生的装配机器人虚实同步及抓取方法。以数字孪生为基础,设计了数字孪生装配机器人虚实同步及抓取架构。通过对多源异构数据的分类实现OPC UA服... 针对工业机器人进行装配任务时对物料智能抓取精度差和数据处理难等问题,提出一种基于数字孪生的装配机器人虚实同步及抓取方法。以数字孪生为基础,设计了数字孪生装配机器人虚实同步及抓取架构。通过对多源异构数据的分类实现OPC UA服务器和客户端的信息模型搭建,并以OPC UA通信协议为桥梁进行装配机器人的数据通信,实现虚实同步。通过虚拟机器人对卷积神经网络进行进一步训练,提高对物料的抓取精度。在所开发的机器人数字孪生原型系统中验证所提方法的正确性和有效性,为实现装配机器人的数字孪生虚实同步和精确抓取提供新方案。 展开更多
关键词 数字孪生 装配装机器人 实时数据 抓取 OPC UA 虚实同步
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基于数字孪生的装配机器人建模及系统实现 被引量:11
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作者 徐健 宋鑫 +2 位作者 刘秀平 陈博 闫焕营 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1497-1507,共11页
针对工业装配机器人复杂作业编程耗时耗力、准确性差等问题,提出一种基于数字孪生的机器人在线编程方法。从几何、接触动力学、行为、规则四个维度实现了机器人从真实向虚拟空间的忠实映射。实现了多零件装配轨迹规划程序验证,实时同步... 针对工业装配机器人复杂作业编程耗时耗力、准确性差等问题,提出一种基于数字孪生的机器人在线编程方法。从几何、接触动力学、行为、规则四个维度实现了机器人从真实向虚拟空间的忠实映射。实现了多零件装配轨迹规划程序验证,实时同步作业及状态监测。设计搭建了基于数字孪生的装配机器人建模与在线编程系统,以六轴工业机器人单元为例验证了系统的实用性和准确性,为复杂装配作业机器人编程提供了新方案。 展开更多
关键词 数字孪生 数字孪生机器人 装配 轨迹规划 虚拟仿真
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注意力机制优化RetinaNet的密集工件检测方法研究 被引量:11
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作者 徐健 陆珍 +2 位作者 刘秀平 张立昌 闫焕营 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期227-235,共9页
针对密集工件存在相似度高、排列无序的特性导致检测难度大的问题,提出了一种注意力机制优化RetinaNet的密集工件检测方法。首先将注意力机制引入到RetinaNet主干特征提取网络以减少干扰物对检测效果的影响,提高神经网络的特征提取能力... 针对密集工件存在相似度高、排列无序的特性导致检测难度大的问题,提出了一种注意力机制优化RetinaNet的密集工件检测方法。首先将注意力机制引入到RetinaNet主干特征提取网络以减少干扰物对检测效果的影响,提高神经网络的特征提取能力;然后利用Soft-NMS构建新的预测框提高重叠定位精度;最后通过迁移学习的方法训练数据集,提高模型训练效率。在密集工件数据集上验证该方法的有效性,实验结果表明,改进后的方法检测精度达到了98.11%,相较于改进前提高了2.59%,单张图片检测速度达到了0.026 s,该方法能够满足实际工业生产过程中精准检测工件的目的,在保证速度的同时降低了漏检率和误检率。 展开更多
关键词 目标检测 密集工件 注意力机制 RetinaNet
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LBP与低秩分解的网状织物纹理缺陷检测方法 被引量:7
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作者 刘秀平 冯奇 +4 位作者 袁皓 徐健 陆珍 王圣鹏 闫焕营 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期135-141,共7页
针对网状织物纹理复杂,缺陷检测难度大的问题,提出一种基于局部二值模式(LBP)与低秩稀疏矩阵分解的网状织物纹理缺陷检测方法.首先,采用等价旋转不变的局部二值模式算法提取网状织物纹理特征,获得纹理特征矩阵;其次,根据纹理特征矩阵构... 针对网状织物纹理复杂,缺陷检测难度大的问题,提出一种基于局部二值模式(LBP)与低秩稀疏矩阵分解的网状织物纹理缺陷检测方法.首先,采用等价旋转不变的局部二值模式算法提取网状织物纹理特征,获得纹理特征矩阵;其次,根据纹理特征矩阵构建低秩稀疏分解模型;最后,通过最佳阈值分割算法对网状织物低秩稀疏分解产生的显著图进行分割.实验结果表明,与K-奇异值分解(K-SVD)算法相比,该方法的平均准确率达到89.94%,平均召回率达到93.88%,分类总正确率达到92%以上。 展开更多
关键词 局部二值模式 织物纹理 特征提取 低秩分解 缺陷检测
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基于改进型RFB-MobileNetV3的棉杂图像检测 被引量:7
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作者 徐健 胡道杰 +2 位作者 刘秀平 韩琳 闫焕营 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期179-187,共9页
针对深度卷积神经网络模型复杂导致嵌入式设备难以满足实时在线检测的问题,提出改进型RFB-MobileNetV3(RFB-MNV3)的棉杂检测方法。首先,根据高精度轻量化网络模型的构建和保证检测准确率高的前提下,减少MNV3冗余网络结构;其次,将3×... 针对深度卷积神经网络模型复杂导致嵌入式设备难以满足实时在线检测的问题,提出改进型RFB-MobileNetV3(RFB-MNV3)的棉杂检测方法。首先,根据高精度轻量化网络模型的构建和保证检测准确率高的前提下,减少MNV3冗余网络结构;其次,将3×3卷积层取代5×5卷积层,1×3+3×1卷积层折叠取代3×3卷积层作为改进型感受野(RFB)模块部署到改进型MNV3的池化层中,以提升棉杂的在线检测速度和准确率;最后,将改进前后的算法与其它检测算法进行比较。结果表明,改进型RFB-MNV3算法的单张检测速度可达到0.02 s,在线检测平均准确率达到89.05%。通过对MNV3网络结构进行改进,在保证高检测准确率的前提下,可满足嵌入式设备在线棉杂检测的需求。 展开更多
关键词 RFB-MobileNetV3 棉杂 在线检测 网络结构 轻量化模型 图像检测
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ECO多特征融合目标工件跟踪方法研究 被引量:3
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作者 刘秀平 袁皓 +4 位作者 李梦璐 王圣鹏 徐健 张立昌 闫焕营 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第10期161-167,共7页
针对复杂环境中目标工件跟踪精度不高的问题,提出了一种基于ECO改进的目标工件跟踪方法。首先基于ECO相关滤波器框架,采用VGG特征与传统手工特征加权融合的方法,有效提高目标工件跟踪精度;然后,利用快速判别尺度空间跟踪器实现对目标工... 针对复杂环境中目标工件跟踪精度不高的问题,提出了一种基于ECO改进的目标工件跟踪方法。首先基于ECO相关滤波器框架,采用VGG特征与传统手工特征加权融合的方法,有效提高目标工件跟踪精度;然后,利用快速判别尺度空间跟踪器实现对目标工件的尺度自适应跟踪;最后,引入一种高置信度更新指标确定跟踪模型的稀疏更新策略,提高算法鲁棒性。在OTB-2015标准数据集上进行测试,并与其他主流跟踪算法进行对比,实验结果表明,该算法的平均跟踪精度和平均重叠精度均为最优,分别达到89.2%和68.6%;对于使用CCD工业相机拍摄的目标工件数据集,同样具备良好的跟踪性能,进一步验证了算法有效性。 展开更多
关键词 ECO 工件跟踪 特征融合 相关滤波
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基于改进SSD的密集工件检测 被引量:3
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作者 徐健 陆珍 +3 位作者 刘秀平 黄磊 韩琳 闫焕营 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2022年第11期70-74,78,共6页
为解决柔性智能制造过程中对密集工件漏检率高的问题,提出一种基于改进SSD(single shot multiBox detector)算法的目标检测模型。首先,在SSD网络中融入RFB(receptive field block,感受野模块),提高网络的特征提取能力;其次,采用激活函数... 为解决柔性智能制造过程中对密集工件漏检率高的问题,提出一种基于改进SSD(single shot multiBox detector)算法的目标检测模型。首先,在SSD网络中融入RFB(receptive field block,感受野模块),提高网络的特征提取能力;其次,采用激活函数PReLU(parametric rectified linear unit,参数化修正线性单元)代替传统的ReLU激活函数,避免部分神经元出现“死亡”现象;然后,使用CIoU(complete intersection over union)对损失函数进行优化;同时,使用平滑标签、融入BN层(batch normalization,批量标准化)等优化方法防止过拟合现象。在构建的密集工件数据集进行实验,平均精度均值达到95.24%,较改进之前算法提高4.42%,满足实际工业需求。 展开更多
关键词 密集工件 目标检测 SSD 感受野模块
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基于联合稀疏变换学习的工件去噪方法研究 被引量:1
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作者 刘秀平 薛婷婷 +3 位作者 韩丽丽 杜勇辰 张凯兵 闫焕营 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2019年第7期188-193,共6页
针对视觉测量中给光好坏会直接影响工件检测精度和效率的问题,提出了一种基于联合稀疏变换学习对不同光源下工件图像去噪的方法。该方法首先从噪声图像中提取噪声图像块,通过稀疏编码和稀疏变换更新交替运算对噪声图像块进行内部聚类变... 针对视觉测量中给光好坏会直接影响工件检测精度和效率的问题,提出了一种基于联合稀疏变换学习对不同光源下工件图像去噪的方法。该方法首先从噪声图像中提取噪声图像块,通过稀疏编码和稀疏变换更新交替运算对噪声图像块进行内部聚类变换学习;然后计算每个噪声图像块中聚类信号的稀疏水平,并选择最小稀疏水平作为该去噪块的稀疏水平;最后对去噪块进行聚类并用最后一次迭代去噪块的均值估计去噪图像。实验结果表明,提出的方法对不同光源下工件图像的去噪效果和计算速度均优于其他算法,具有较好的去噪性能。 展开更多
关键词 联合稀疏变换学习 光源 工件图像 去噪块
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结构化矩阵分解的网状织物缺陷检测方法 被引量:1
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作者 刘秀平 冯国栋 +2 位作者 袁皓 王柯欣 闫焕营 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第10期181-188,共8页
针对在网状织物缺陷检测过程中因纹理复杂造成误检问题,提出了一种结构化矩阵分解的网状织物缺陷检测方法。首先,通过Retinex算法对图像进行增强,利用所提取的底层图像特征生成特征矩阵,并将其分解为含有织物图像背景信息的低秩矩阵和... 针对在网状织物缺陷检测过程中因纹理复杂造成误检问题,提出了一种结构化矩阵分解的网状织物缺陷检测方法。首先,通过Retinex算法对图像进行增强,利用所提取的底层图像特征生成特征矩阵,并将其分解为含有织物图像背景信息的低秩矩阵和含有缺陷信息的稀疏矩阵;其次,引入了高级先验矩阵和索引树两个部分,通过利用增强后图像进行获取,并对两个部分进行特征融合,实现缺陷显著性增强。通过计算稀疏矩阵的值,获得缺陷的显著性的大小;最后,通过最佳阈值分割算法分割缺陷显著图,从而得到缺陷检测结果。利用公开数据集TILDA和BASLER工业相机采集到的网状织物缺陷图像验证了算法的性能。研究表明,与其他算法相比,本文算法的识别准确率达到94.25%,召回率达到92.48%,分类准确率达到90.12%。 展开更多
关键词 显著性 缺陷检测 图像处理 特征融合
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