检索结果-南通市图书馆

作者：邹智强湖南大学

学位级别：硕士

随着网络信息技术的发展,监控相机市场越来越庞大,各种类型的IP摄像头遍布大街小巷。不仅在室外,许多企业、商场等室内场景也配备上了网络监控摄像头,2020年的疫情大爆发使得许多医院的隔离病房也加装了监控相机以便观察病人情况。与此... 详细信息

随着网络信息技术的发展,监控相机市场越来越庞大,各种类型的IP摄像头遍布大街小巷。不仅在室外,许多企业、商场等室内场景也配备上了网络监控摄像头,2020年的疫情大爆发使得许多医院的隔离病房也加装了监控相机以便观察病人情况。与此同时,随着移动机器人相关技术越来越成熟,市场逐渐扩大,出现了各式各样的移动机器人,从扫地机器人到送餐机器人,再到防疫消毒机器人。利用分布在室内的监控相机来对防疫移动机器人进行定位,不仅精度高,适合多机器人定位,还可以节约硬件成本。然而市面上的监控相机普遍存在图像传输延时过大的现象,如果直接采用传统分布式相机定位系统来对防疫移动机器人进行定位,势必造成严重的定位滞后效应,导致无法有效的控制防疫移动机器人。另一方面,基于传统信标的机器人视觉捕捉技术普遍存在着可识别距离太短、抗干扰能力差、占用体积过大等问题。本文主要的研究课题围绕利用分布式监控相机对防疫移动机器人进行全局定位的方法,解决了这两个关键技术问题,一个是监控相机的延时造成的定位滞后问题,二个是相机对机器人的视觉捕捉问题。针对监控相机的延时问题,本文提出了一种基于多相机和IMU延时补偿的机器人定位算法。首先记录每个摄像头的平均延时时间,对各个相机的图像进行机器人关键点识别。再以延时时间最长的相机为准,进行同步采样,再利用相机模型解出机器人的测量位姿,然后用卡尔曼滤波估计出滞后的位姿,再通过IMU对滞后的位姿信息进行补偿。实验结果表明在相机存在高延时的情况下,对比传统的只使用相机融合的算法,本算法成功补偿恢复了85.6%的由定位滞后造成的位移偏差,显著提升了定位系统的有效性。针对机器人的视觉捕捉问题,本文设计了一种动态的LED视觉信标,并且提出其跟踪定位算法,能定位出图像中所有装备了LED视觉信标的机器人并加以区分。动态LED视觉信标采用彩色LED作为载体,通过红绿蓝三种状态的顺序排列来传递信息,同时设计了一种基于三叉树的编码规则。跟踪定位算法采用跟踪线程与检测线程的双线程设计,跟踪线程利用卡尔曼滤波算法跟踪图像中的LED信标同时完成编码验证,检测线程通过检测起始信号来定位LED并读取编码信息,双线程设计有效的减少了计算量,同时也有着重定位与快速响应的特点。实验结果显示采用LED动态信标进行机器人外部相机定位,定位精度为1.6厘米,充分证实了该信标与其跟踪算法的有效性与准确性。

关键词：分布式监控相机移动机器人定位 IMU LED动态信标

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车底安全视觉检测系统中的图像拼接技术研究

车底安全视觉检测系统中的图像拼接技术研究

作者：席永明湖南大学

学位级别：硕士

近年来，汽车越来越大众化，犯罪人员利用机动车辆携带危险和违禁物品已经成为全球范围内令人困扰的严重问题。特别是当今世界各地不断发生汽车爆炸事件，恐怖组织活动猖獗，为了保障社会安定和人民的生命、财产安全，各国都纷纷加强了... 详细信息

近年来，汽车越来越大众化，犯罪人员利用机动车辆携带危险和违禁物品已经成为全球范围内令人困扰的严重问题。特别是当今世界各地不断发生汽车爆炸事件，恐怖组织活动猖獗，为了保障社会安定和人民的生命、财产安全，各国都纷纷加强了针对车辆的安全监控措施。恐怖分子大多会把爆炸物藏匿于汽车底部来躲避检查人员的视线，另外许多偷渡人员也是藏匿于大型车的底部来实现非法入境。因此，汽车的底部已经成为安全检查的重点对象。针对目前车底安全检查存在的问题，本文设计并实现了一个智能车底安全视觉检测系统。论文首先阐述了系统的总体设计方案，给出了系统的工作原理;然后详细介绍了系统的主要功能模块和关键技术的实现方法，针对动态车辆的成像特点，提出了采用线扫描技术实现车底成像，通过网络将所获得的车底和车牌图像传输到远程服务器端;并根据系统的要求，对车底图像拼接方法进行了深入地研究。研究了一种结合分形特征和灰度相关的由粗到精的车底图像配准算法，首先利用分形特征快速进行图像间的粗配准，得到初步的配准结果，然后利用灰度相关剔除粗配准中错误的匹配区域，最后得到的准确配准结果，实验表明该算法既提高了配准的速度，又保证了配准的稳定性。研究了一种基于Curvelet变换的车底图像融合方法，融合结果表明，融合后的图像对源图像的边缘结构特征保持好，与源图像信息相关程度较高且差异性较少，有效提高了车底图像拼接的质量。最后，设计开发了系统的客户端软件和服务器端软件，解决了实际调试中出现的问题,使得系统各项性能运行良好。系统在保证准确性的前提下，大大提高了车底安检的自动化程度，在海关、机场、军事部门等安检要求较高的场所有广泛的应用前景。

关键词：车底安全视觉检测图像拼接分形特征 Curvelet变换

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基于局部纹理模型的人脸对齐算法研究

基于局部纹理模型的人脸对齐算法研究

作者：刘仁明湖南大学

学位级别：硕士

随着人工智能技术的日趋提高,人们不断在刷新对身份认证技术的安全、便捷、潮流的认知感。传统的钥匙、IC卡等身份认证方法,存在着不足和诸多安全隐患,已经不能满足人们追求可靠的、便利的身份认证。近年来,基于人体生物特征的个人身份... 详细信息

随着人工智能技术的日趋提高,人们不断在刷新对身份认证技术的安全、便捷、潮流的认知感。传统的钥匙、IC卡等身份认证方法,存在着不足和诸多安全隐患,已经不能满足人们追求可靠的、便利的身份认证。近年来,基于人体生物特征的个人身份识别技术迅速发展,归结于其安全性、便利性极好。与基于指纹、掌纹、虹膜、视网膜、静脉、骨骼等其他生物特征的身份识别方式相比,人脸识别更加具有非侵犯性、防伪性、采集方便等特点。人脸识别系统一般包括图像摄取、人脸检测、人脸对齐和身份确认四个步骤。其中,人脸对齐的目标是定位面部上眼睛、鼻子、嘴巴及脸部轮廓等主要器官的特征点。精确地定位人脸特征点能够为准确地提取人脸特征奠定基石,快速地定位人脸特征点能够为系统实时工作有效提供保障,从而更加有利于人脸识别工作顺利进行。然而在复杂环境下,由于受光照,遮挡,姿态,表情,图片质量等因素变化的影响,人脸对齐算法性能大大下降,实现一种鲁棒高效的人脸对齐方法仍然是一项具有挑战性的任务。本文重点探讨基于局部纹理模型的人脸对齐方法,首先叙述了基于Haar-like特征及AdaBoost算法的人脸检测,其次阐明了基于主动形状模型(Active Shape Models, ASM)的人脸对齐,最后论述了提出的一种基于随机森林回归的人脸对齐算法,形成了从原始图像到人脸检测再到特征点定位的一套完整的全自动人脸特征点定位系统,文章主要分为四大块：首先,阐述了国内外人脸对齐的研究形状及难点,总结了人脸对齐常用的方法,并总结了人脸对齐工作常用的数据库及人脸对齐方法性能评估的几种方法。其次,叙述了基于Haar-like特征及AdaBoost算法的人脸检测方法的实现过程,详解了Haar-like特征的提取、积分图的构造、分类器的构建与级联,并在MATLAB R2009A平台和Helen数据库、LFPW数据库及BioID数据库进行实验。接着,阐明了基于主动形状模型的人脸对齐方法的实现过程,详解了训练样本形状的对齐、形状模型构建、梯度向量特征提取及局部模型构建,并在MATLABR2009A平台和Helen数据库、LFPW数据库及BioID数据库进行实验。最后,论述了提出的一种基于随机森林回归的人脸对齐方法的实现过程,详解了像素差值特征的提取、随机森林回归模型的构建、随机森林回归模型的遍历、全局形状优化模型的构建及级联结构的应用,并在MATLAB R2009A平台和Helen与LFPW数据库对提出的方法进行了测试,实验结果表明基于随机森林回归的人脸对齐方法不仅特征点定位时间短、定位精度高,而且训练模型较小。

关键词：人脸识别人脸检测人脸对齐随机森林 AdaBoost ASM

基于机器视觉的金属手机背板缺陷检测识别方法研究

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基于机器视觉的金属手机背板缺陷检测识别方法研究

作者：刘磊湖南大学

学位级别：硕士

随着人们生活水平的不断提高,智能手机已经逐渐普及到每个人手中。近年来,金属材质的智能手机因其优秀的质感受到大众的喜爱,其中,金属背板作为其重要的部件,在经过一系列生产制造工序后,不可避免的产生表面外观缺陷,这必定影响到生产... 详细信息

随着人们生活水平的不断提高,智能手机已经逐渐普及到每个人手中。近年来,金属材质的智能手机因其优秀的质感受到大众的喜爱,其中,金属背板作为其重要的部件,在经过一系列生产制造工序后,不可避免的产生表面外观缺陷,这必定影响到生产的手机产品质量。因此,外观缺陷检测是一个必不可少的环节。而目前,主要的检测手段是采用人工目检的方式,其存在着速度慢、效率低、检测标准不一致等不足,难以满足实际工业生产中的需求。机器视觉检测技术具有高效率、自动化、智能化等优势,可以很好的克服人工检测的不足。本文基于机器视觉技术,以金属手机背板表面缺陷为研究对象,设计了金属手机背板缺陷检测识别系统,研究并实现了金属手机背板的缺陷检测识别方法。主要研究工作如下:(1)介绍了本课题的研究背景与意义,概述了机器视觉技术,介绍了其硬件、软件系统以及具体应用案例,并分析和总结了机器视觉技术在表面缺陷检测领域以及在手机背板表面缺陷检测具体方向的国内外研究现状。(2)介绍了本文研究对象,分析了缺陷类型及检测标准,给出了金属手机背板缺陷检测识别系统总体方案,详细介绍了系统的机械结构、视觉成像系统、电气控制系统的设计与实现,针对传输装置、成像系统部件进行了硬件的分析和选型。(3)研究了金属手机背板缺陷检测方法,介绍了缺陷检测算法的总体流程。针对图像ROI区域提取,研究了一种基于轮廓偏移角的图像旋转矫正方法和像素点灰度投影的图像分割方法,实现了对手机背板不同区域的划分;针对非Logo区域,提出了一种基于滑动窗口和高斯混合模型的缺陷检测方法,针对Logo区域,实现了一种基于归一化相关系数的模板匹配的缺陷检测方法。实验结果表明,本文研究的缺陷检测方法可以实现对金属手机背板缺陷的准确检测。(4)研究了金属手机背板缺陷识别方法,在分析经典识别方法的基础上,研究并实现了一种基于级联支持向量机的手机背板缺陷识别算法,算法提取出缺陷的长短轴比、占空比、面积、周长、圆形度、灰度梯度峰值6个特征,采用径向基作为核函数进行SVM分类器训练,通过3个SVM二分类器级联设计,对4种缺陷识别分类,实验结果表明,本文缺陷识别算法识别正确率达到95%以上。(5)设计开发了金属手机背板缺陷检测识别软件系统,给出了软件系统的总体设计方案,详细介绍了软件系统的界面及软件的工作流程。

关键词：金属手机背板缺陷识别旋转矫正灰度投影高斯混合模型 SVM

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快速频繁项集挖掘算法研究

快速频繁项集挖掘算法研究

作者：姚晓玲湖南大学

学位级别：硕士

FP-growth算法是当前挖掘频繁项目集算法中应用最广，并且不需要候选集的一种挖掘关联规则的算法。但是，FP-growth算法在挖掘大型数据库时占用内存大和运行速度慢。为了克服这些不足，本文基于FP-growth算法提出了两种新的适合于挖掘... 详细信息

FP-growth算法是当前挖掘频繁项目集算法中应用最广，并且不需要候选集的一种挖掘关联规则的算法。但是，FP-growth算法在挖掘大型数据库时占用内存大和运行速度慢。为了克服这些不足，本文基于FP-growth算法提出了两种新的适合于挖掘大型数据库的关联规则算法，即EFP-growth和LFP-grwoth。EFP-growth算法利用项集等价类将关联规则挖掘的项集分成互不相交的子空间的性质，将一个大型数据库分解成多个投影数据库，依次在每一个投影数据库上进行约束频繁项集挖掘。算法尤其适合支持度较小时的大型数据库的挖掘。分析和实验表明EFP-growth算法在挖掘大型数据库时时间和空间的性能上均优于FP-growth算法。而且，随着数据库规模的增大，EFP-growth算法具有更明显的优势。LFP-grwoth算法将原来的搜索空间（格）划分成若干个更小的子空间（子格），通过子格间的迭代分解，将对网格P(I)的频繁项集挖掘转化为对多个子网格的并集进行的约束频繁项集的挖掘。实验结果和理论分析表明，LFP-growth算法在挖掘大型数据库时时间和空间的性能上均优于FP-growth算法。而且，随着数据库规模的增大或支持度阈值的减少，LFP-growth算法具有更明显的优势。本文还介绍了EFP-growth算法和LFP-grwoth算法挖掘频繁项集的一个应用实例。

关键词：数据挖掘 FP-树频繁项集等价类格

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西林瓶药液中可见异物视觉检测技术研究

西林瓶药液中可见异物视觉检测技术研究

作者：杨琴湖南大学

学位级别：硕士

随着疾病对人的威胁与日俱增,人们对药品的需求量也随之增加。西林瓶药液、医用大输液、安瓿瓶药液等在生产环节中不可避免会混入毛发、纤维、玻璃碎屑、橡胶、色点和黑渣等极小的不溶性可见异物。但国内检测技术落后,大部分企业沿用人... 详细信息

随着疾病对人的威胁与日俱增,人们对药品的需求量也随之增加。西林瓶药液、医用大输液、安瓿瓶药液等在生产环节中不可避免会混入毛发、纤维、玻璃碎屑、橡胶、色点和黑渣等极小的不溶性可见异物。但国内检测技术落后,大部分企业沿用人工目检方法对药品质量进行把控。因人工目检容易受到主观判断、疲劳等多种不确定因素的影响,导致漏检、误检、标准不严格等情况发生,易造成严重药品安全隐患问题,因此研制开发用于可见异物的全自动医学视觉检查设备非常重要。本文研究了用于视觉检测西林瓶药液中的不溶性可见异物的技术,并通过设计的实验样机验证本文药液中可见异物视觉检测方法。首先,介绍了西林瓶药液中可见异物检测研究背景及意义,对国内外药液中可见异物检测设备、检测算法和检测技术的研究现状进行调研,分析了西林瓶药液中可见异物检测的难点。接着,对西林瓶药液中可见异物视觉检测系统进行介绍,包括可见异物目标分析、机械结构设计及整体系统设计。然后,分析比较了西林瓶药液图像的滤波算法,并重点研究了西林瓶药液图像配准方法。针对西林瓶药液图像在配准过程中,由于可见异物目标微弱且容易受到静态背景和动态背景的干扰,常用的图像配准算法易出现配准失败的问题,提出了一种基于最大距离梯度的图像配准方法。该算法通过将图像的强度差、距离和像素到MDG源点的方向进行编码,把互信息、局部边缘信息和空间信息相结合应用于图像配准,将互信息作为距离优化准则,完成药液图像配准。实验结果表明,该算法能够突出药液中可见异物的特点,对图像中的动态背景干扰和静态背景干扰不敏感,可以实现药液图像之间的精确配准,同时具有较好的鲁棒性。接着,研究了西林瓶药液中可见异物检测方法。西林瓶药液中可见异物检测主要受到瓶壁脏污等静态背景干扰和运动气泡等动态背景干扰的影响。本文针对两种干扰对可见异物的影响不同,提出了两种算法。针对静态背景干扰,提出了基于时间差分的能量累积运动异物目标检测算法。该算法将序列图像中的相邻帧图像作为参考依次进行差分,利用可见异物在药液中的动力学运动规律绘制异物轨迹,实现可见异物提取。实验结果表明,算法可以排除瓶壁脏污、划痕等干扰,有效检测出运动的可见异物目标。针对动态背景干扰,提出了基于改进的Resnet18神经网络的可见异物检测算法。该算法首先用3个3*3的堆叠卷积层替换7*7卷积层,对Resnet网络进行改进;接着通过改进的Resnet残差模块,利用在图像数据库上预训练的权重参数进行学习,训练得到一个可见异物识别模型;最后采用视频行为识别中的C3D network方法同时对多帧图像进行运算,学习得到图像帧之间的差异,实现药液中可见异物目标检测。实验结果表明,该算法对西林瓶药液中可见异物检测算法的正品准确率达99.7%,次品误检率低于1.4%。并且检测速度达到340瓶/分钟,远远超过了人工目检的检测速度,能够满足工业生产线上准确性和实时性要求。接着,对比了常用的图像分割方法,最终选择了适用于本文的最大熵阈值分割方法。该算法通过遍历所有不同分割阈值下的图像总熵,将熵最大时的分割阈值作为最终的阈值,实现可见异物与复杂背景的有效分离。实验结果表明,本文方法可以很好地分割出西林瓶药液中可见异物。最后,针对西林瓶药液中可见异物视觉检测系统,设计并开发了配套的软件系统。首先分析了软件系统的基本需求和软件的总体功能,设计了软件系统总体方案,接着详细介绍了软件系统的总体框架以及主要组成的功能模块。该软件能够完成用户管理、系数参数调节、实时检测、离线检测等工作,并且界面布局合理,操作简单。

关键词：西林瓶药液异物视觉检测最大距离梯度时间差分与能量累积 Resnet18神经网络

基于智能天线的认知无线电网络频谱共享技术研究

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基于智能天线的认知无线电网络频谱共享技术研究

作者：邵敏斯湖南大学

学位级别：硕士

近年来，随着无线通信技术的飞速发展，可用的无线电频谱资源日趋紧张，而传统的固定式频谱分配管理存在频谱资源使用不充分的问题。认知无线电(Cognitive Radio, CR)网络作为一种能够与通信环境进行交互的智能通信系统，其动态频谱接... 详细信息

近年来，随着无线通信技术的飞速发展，可用的无线电频谱资源日趋紧张，而传统的固定式频谱分配管理存在频谱资源使用不充分的问题。认知无线电(Cognitive Radio, CR)网络作为一种能够与通信环境进行交互的智能通信系统，其动态频谱接入和共享技术，可以有效地提高频谱利用率并解决频谱资源使用不平衡的问题，是解决频谱资源短缺问题的可行方案之一。此外，随着信号处理技术的发展和硬件实现技术的提升，智能天线技术具备了将同频信号根据空间传播角度的差异区分开来的功能，通过空分复用也可提高频谱利用率和扩展系统容量。课题将智能天线技术引入认知无线电网络，通过空分复用使认知用户和主用户在同一个区域内同时共享频谱，从而进一步提升频谱的利用率，突破认知无线电网络的容量瓶颈。论文在分析了认知无线电网络和智能天线技术的研究背景和现状的基础上，对基于智能天线的认知无线电网络频谱共享技术进行了重点研究。首先，针对基于智能天线的认知无线电网络设计了频谱访问方案，包括具体的访问协议和信道、波束分配方法，使认知用户能够更加灵活地利用频谱和空间资源，在不干扰主用户的情况下共享信道。此外，还对基于智能天线与全向天线的两种认知系统的频谱访问概率进行了理论分析和仿真对比。结果表明，与使用传统全向天线的认知无线电相比，基于智能天线的认知无线电系统能获得更多的频谱访问机会;同时极大地提升了网络吞吐量，且主用户越活跃，吞吐量增益越大。随后，设计了基于智能天线的认知无线电频谱切换方案，构建了改变主瓣宽度和改变天线角度两种天线调整策并进行了概率统计分析。某些情况下，认知用户只需调整传输模式即可避免对主用户造成干扰，并不需要切换信道就可维持通信。此方案极大地降低了认知网络的频谱切换率，从空间域提升了频谱利用率。仿真结果表明，与使用传统全向天线的认知无线网络相比，基于智能天线的认知无线电系统的信道平均吞吐量有较大提升，且吞吐量增益随主用户的密度的增大而增大。最后，论文在基于USRP2的软件无线电实验平台上进行了基于智能天线的认知无线电网络相关实验。实验结果表明，基于智能天线的认知无线电系统确实能够大幅提升认知用户的频谱接入机会和减少频谱切换造成的网络负面影响，证明本文提出的频谱共享方案是有效可行的。

关键词：认知无线电智能天线频谱共享频谱访问频谱切换 USRP2

葡萄糖药液中异物目标视觉检测与识别方法研究

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葡萄糖药液中异物目标视觉检测与识别方法研究

作者：李小迷湖南大学

学位级别：硕士

随着人民生活水平的提高和医疗卫生知识的普及,人们对药品质量需求观念不断更新,对药品安全的要求越来越高。从药品生产企业的角度来说,企业自身的生存和发展也要求不断提高产品质量,将现代的科学技术运用于药品生产加工过程。由于国外... 详细信息

随着人民生活水平的提高和医疗卫生知识的普及,人们对药品质量需求观念不断更新,对药品安全的要求越来越高。从药品生产企业的角度来说,企业自身的生存和发展也要求不断提高产品质量,将现代的科学技术运用于药品生产加工过程。由于国外企业的技术垄断和封锁,我国大多数企业目前仍停留在人工灯检的工作方式,迫切需要研制基于机器视觉的葡萄糖药液生产线产品质量自动检测设备,而药液中异物目标的视觉检测与识别是其中重要的难点问题。论文首先介绍了研究工作的背景和意义,总结了国内外医药制造行业中机器视觉技术的研究与应用现状,然后对葡萄糖药液视觉检测中的药液图像噪声抑制、异物目标检测和识别等关键技术进行了深入的研究和探索。在分析系统获得的葡萄糖药液图像噪声模型的基础上,研究并实现了改进的自适应中值滤波和基于小波变换的图像噪声抑制方法,实验结果表明本文所提出方法可以很好地抑制药液图像中的噪声,同时有效减少了图像中有用信息的损失,为后续的异物目标准确识别奠定了基础。针对葡萄糖药液中异物目标的特性,设计并实现了基于自适应混合高斯模型的异物目标检测方法,首先利用自适应混合高斯模型对药液序列图像数据进行检测获得感兴趣的目标区域,然后采用形态学运算对目标区域进行分割来完成检测。提出了一种基于模糊支持向量机的异物目标识别方法,阐述了算法思想,详细介绍了异物目标的特征提取和模糊支持向量机分类器的训练方法。实验结果证明设计的方法能准确有效地检测和识别出药液内的异物目标,可以很好地满足葡萄糖药液生产线的检测要求。最后,结合葡萄糖药液生产线中异物检测的需求,设计开发了一套基于机器视觉的在线自动检测与识别系统,详细阐述了系统的总体设计思路和软硬件系统的构成、功能及其实现方式。通过实际系统的开发,为本论文的算法研究提供了思路,并为算法的实际应用提供了实验平台。

关键词：葡萄糖药液机器视觉噪声抑制异物检测异物识别

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三相四线智能电表专用开关电源的研究与设计

三相四线智能电表专用开关电源的研究与设计

作者：陈烁辉湖南大学

学位级别：硕士

随着微电子科学技术、磁性材料科学技术和制造工艺以及其他边沿科学技术的不断改进和飞速发展,作为各类电子产品控制系统的原动力一开关电源,其地位的重要性也在不断的提高。开关电源作为对用户主机或控制系统的直接供电装置,它的性能... 详细信息

随着微电子科学技术、磁性材料科学技术和制造工艺以及其他边沿科学技术的不断改进和飞速发展,作为各类电子产品控制系统的原动力一开关电源,其地位的重要性也在不断的提高。开关电源作为对用户主机或控制系统的直接供电装置,它的性能好坏将直接影响到设备工作的稳定性。设计一个性能优良的开关电源,可以充分发挥电子产品的功能。数字智能电表是开关电源广泛应用的场合之一。随着社会用电量的增大,三相智能电表的需求量也在增长。采用电子计量原理的三相智能电表具有高精度、多参数测量、谐波功率电能计量等优势。然而,当前电表专用电源模块所采用的电源技术,大多依旧停留在采用工频变换技术的相控电源,使用该类电源技术,不仅效率低下,同时由于体积和重量都相对庞大,导致空间占有率大,而且浪费大量的器件材料。三相四线制智能电表专用开关电源不仅适合应用于三相三线、三相四线制的数字智能电表中,同时也可作为电能质量的监测装置。本文首先综述了智能电表专用开关电源的发展状况和发展前景,通过与当前电表中所使用的相控电源技术进行对比,突出介绍了开关电源技术运用到智能电表中其体积小、重量轻、效率高、输出形式多样化、稳压范围宽等诸多优势;然后介绍了开关电源的分类以及技术的基本原理,其中具体介绍了Buck-Boost. BUck以及Boost三种重要的拓扑结构以及单端反激式开关电源的四种工作模态,设计中所采用的为非连续一非理想电源模态方案;接着介绍了AC-DC开关电源的设计方案与设计步骤,重点介绍了一款PI公司研发的开关电源芯片LNK306的工作原理,研究了以其为基础设计的一款AC-DC反激式三相四线智能电表的专用开关电源模块。其中,通过分析三相四线智能电表各功能模块的电气参数以及各项模拟实验的标准要求,确定了AC-DC开关电源的技术指标,合理的设计了开关电源的保护电路、滤波电路、高频变压器以及控制反馈系统。最后,通过合理的PCB走线、选择合适的电子元器件以及对开关电源模块进行反复调试,使其工作性能达到最佳。三相四线智能电表专用开关电源模块不仅通过了智能电表产品出厂的各项性能实验检测标准,包括：静电放电试验、群脉冲试验、雷击浪涌试验、高低温试验、交变湿度试验等,同时还通过了电磁辐射骚扰实验的检测标准。实验证明,三相四线智能电表专用开关电源的设计方案能够代替原有的由变压器构成的相控电源成功运用于三相四线智能电表中。三相四线智能电表专用开关电源不仅能提供足够的功率让负载正常工作,而且能够拓宽电源的输入电压范围,同时还能够匹配智能电表的空间结构,提高智能电表电源的工作效率,减小智能电表的重量和空间体积,降低电表的成本,具有很高的实用性。

关键词： AC-DC开关电源智能电表 LNK306芯片电磁辐射骚扰

汽车挡风玻璃视觉定位涂胶和支架粘合检测系统研究

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汽车挡风玻璃视觉定位涂胶和支架粘合检测系统研究

作者：李明湖南大学

学位级别：硕士

随着“中国制造2025”的概念深入人心,智能制造的理念将成为未来汽车工业制造的主流方向。机器视觉不仅能够增强工业机器人的自主能力和灵活性,而且能够使自动化产线转型升级更趋于智能化。汽车挡风玻璃定位与支架粘合作为汽车整车制造... 详细信息

随着“中国制造2025”的概念深入人心,智能制造的理念将成为未来汽车工业制造的主流方向。机器视觉不仅能够增强工业机器人的自主能力和灵活性,而且能够使自动化产线转型升级更趋于智能化。汽车挡风玻璃定位与支架粘合作为汽车整车制造的一个重要环节,其安装精度与质量是决定整个汽车安全性的重要性能指标之一。目前,国内各企业对汽车挡风玻璃定位与支架粘合检测主要采用人工或者机械的方法,存在加工时间长、效率和粘合精度低、人工成本高、制造加工人员劳动强度大且容易疲劳等弊端,严重影响生产企业的效率,迫切需要研制基于机器视觉的汽车挡风玻璃定位与支架粘合智能检测系统。本文首先介绍了课题研究工作的背景和意义,对目前国内外机器视觉技术的现状、特点以及应用领域进行了阐述。然后根据汽车生产厂家对视觉检测系统的需求,提出了汽车挡风玻璃定位与支架粘合视觉检测系统的整体设计方案,详细介绍了电气控制系统、机器人控制系统、视觉检测系统的设计与实现。接着,针对汽车挡风玻璃视觉定位涂胶的要求,研究并实现了基于自适应阈值分割和改进霍夫变换的挡风玻璃视觉定位算法,采用局部自适应分割算法对图像数据进行分割,采用改进的霍夫变换对梯形与圆形特征进行特征信息提取。实验证明,自适应阈值分割算法和改进的霍夫变换方法能够有效高精度的提取挡风玻璃特征信息,其定位精度小于厂家要求的0.2mm。然后,设计了汽车挡风玻璃支架粘合精度检测算法。设计过程中先利用像素累加算法确定支架检测区域坐标系以及检测区域的定位,再利用Blob分析工具得到面积占比与缺陷内接矩形的长度和宽度等信息判定支架底漆与涂胶的质量,最后通过基于梯度值与改进的霍夫变换提取粘合后支架圆心位置以及几何检测算法,验证支架粘合的精度是否符合厂家精度要求。实验结果表明,该系统在底漆与涂胶的误检率和漏检率上都比人工检测要更优良。在加工时间上,人工检测是智能系统的4.6倍;人工检测精度只有77.5%,远低于智能系统的95.5%。最后,开发了视觉检测系统软件,详细阐述了视觉检测软件的流程和各个软件子功能模块的设计与实现,介绍了子模块函数库的调用以及软件通信方式,实现了汽车挡风玻璃视觉定位涂胶和支架粘合质量在线检测。该视觉检测软件能够高效的应用于工业现场,达到高速、高精度的生产需求。

关键词：汽车挡风玻璃视觉定位涂胶支架粘合检测自适应阈值分割霍夫变换