基于DSC的焊缝跟踪控制研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4页 |
| 第一章 绪论 | 第8-20页 |
| 1.1 课题研究的意义 | 第8-9页 |
| 1.2 焊缝跟踪传感器的发展与现状 | 第9-14页 |
| 1.2.1 接触式传感器 | 第9-10页 |
| 1.2.2 电弧传感器 | 第10-11页 |
| 1.2.3 超声波传感器 | 第11页 |
| 1.2.4 视觉传感器 | 第11-14页 |
| 1.3 图像处理技术的内容与发展现状 | 第14-16页 |
| 1.3.1 数字图像处理技术的内容 | 第14-15页 |
| 1.3.2 数字图像处理的发展与趋势 | 第15-16页 |
| 1.4 焊缝跟踪控制器及其执行机构 | 第16-18页 |
| 1.4.1 焊缝跟踪控制器 | 第16-17页 |
| 1.4.2 焊缝跟踪执行机构 | 第17-18页 |
| 1.5 课题主要研究内容 | 第18-20页 |
| 第二章 基于CCD的焊缝跟踪系统搭建 | 第20-35页 |
| 2.1 焊缝跟踪系统构成 | 第20页 |
| 2.2 机器视觉系统构成 | 第20-22页 |
| 2.2.1 CCD视觉传感器 | 第20-22页 |
| 2.2.2 图像采集卡 | 第22页 |
| 2.3 运动控制系统硬件构成 | 第22-27页 |
| 2.3.1 运动控制芯片 | 第23-24页 |
| 2.3.2 微控制器供电电路设计 | 第24-25页 |
| 2.3.3 控制器外围电路设计 | 第25-27页 |
| 2.4 运动执行机构构成 | 第27-29页 |
| 2.4.1 执行机构构成 | 第27-29页 |
| 2.5 系统软件平台 | 第29-34页 |
| 2.5.1 MATLAB | 第30-31页 |
| 2.5.2 数字图像处理及运动控制系统软件开发 | 第31-32页 |
| 2.5.3 MPLAB IDE | 第32-34页 |
| 2.6 本章小结 | 第34-35页 |
| 第三章 机器视觉系统标定 | 第35-46页 |
| 3.1 图像坐标系、摄像机坐标系、世界坐标系 | 第35-37页 |
| 3.2 摄像机的数学模型 | 第37-40页 |
| 3.2.1 线性模型 | 第37-39页 |
| 3.2.2 非线性模型 | 第39-40页 |
| 3.3 Tsai的两步法 | 第40-41页 |
| 3.4 摄像机参数的标定及结果分析 | 第41-45页 |
| 3.5 本章小结 | 第45-46页 |
| 第四章 焊缝图像处理及信息提取 | 第46-74页 |
| 4.1 图像预处理 | 第46-53页 |
| 4.1.1 灰度直方图 | 第47-48页 |
| 4.1.2 图像平滑 | 第48-51页 |
| 4.1.3 图像锐化 | 第51-53页 |
| 4.2 传统的边缘检测算法 | 第53-57页 |
| 4.2.1 Roberts算子 | 第53页 |
| 4.2.2 Prewitt算子和Sobel算子 | 第53-54页 |
| 4.2.3 LOG算子 | 第54-55页 |
| 4.2.4 Canny算子 | 第55-57页 |
| 4.3 数学形态学图像处理 | 第57-65页 |
| 4.3.1 结构元素 | 第57-58页 |
| 4.3.2 二值形态学膨胀 | 第58-59页 |
| 4.3.3 二值形态学腐蚀 | 第59-61页 |
| 4.3.4 开运算与闭运算 | 第61-62页 |
| 4.3.5 多结构元素形态学焊缝边缘检测算法 | 第62-65页 |
| 4.4 焊缝特征点提取 | 第65-70页 |
| 4.4.1 提取焊缝中心线 | 第65-66页 |
| 4.4.2 Hough变换 | 第66-67页 |
| 4.4.3 焊缝起始点识别及其误差分析 | 第67-69页 |
| 4.4.4 焊丝的尖端与焊缝中心线偏差提取 | 第69-70页 |
| 4.5 焊缝的三维重建 | 第70-73页 |
| 4.6 本章小结 | 第73-74页 |
| 第五章 运动控制系统 | 第74-89页 |
| 5.1 常见的插补算法及其实现 | 第74-82页 |
| 5.1.1 逐点比较法原理 | 第75-77页 |
| 5.1.2 基于dsPIC的逐点比较法实现 | 第77-78页 |
| 5.1.3 最小偏差法原理 | 第78-81页 |
| 5.1.4 基于dsPIC的改进算法的实现 | 第81-82页 |
| 5.2 改进的逐点比较法 | 第82-86页 |
| 5.2.1 改进的逐点比较法直线插补原理 | 第83-84页 |
| 5.2.2 改进逐点比较法的圆弧插补原理 | 第84页 |
| 5.2.3 四个象限的圆弧插补情况分析 | 第84-86页 |
| 5.3 基于dsPIC的改进逐点比较插补算法设计 | 第86-87页 |
| 5.4 插补算法结果分析 | 第87-89页 |
| 第六章 焊缝的插补与跟踪结果分析 | 第89-95页 |
| 6.1 试验系统描述 | 第89页 |
| 6.2 实验操作过程 | 第89-90页 |
| 6.3 实验结果与误差分析 | 第90-94页 |
| 6.4 本章小结 | 第94-95页 |
| 第七章 结论与展望 | 第95-97页 |
| 致谢 | 第97-98页 |
| 参考文献 | 第98-102页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第102页 |
