变电站巡检机器人视觉导航与路径规划的研究
| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3-4页 |
| 1 绪论 | 第8-13页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第8-9页 |
| 1.1.1 课题研究的背景 | 第8页 |
| 1.1.2 课题研究的意义 | 第8-9页 |
| 1.2 课题研究的现状 | 第9-11页 |
| 1.2.1 变电站巡检机器人研究现状 | 第9-10页 |
| 1.2.2 变电站巡检机器人视觉导航研究现状 | 第10页 |
| 1.2.3 变电站巡检机器人路径规划研究现状 | 第10-11页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第11-12页 |
| 1.4 论文结构安排 | 第12-13页 |
| 2 巡检机器人系统结构及视觉导航与路径规划方案 | 第13-16页 |
| 2.1 变电站巡检机器人功能需求分析 | 第13页 |
| 2.2 变电巡检机器人系统结构组成 | 第13-14页 |
| 2.3 变电站巡检机器人视觉导航与路径规划方案 | 第14-15页 |
| 2.4 本章小结 | 第15-16页 |
| 3 导引线图像预处理 | 第16-24页 |
| 3.1 图像分割 | 第16-20页 |
| 3.1.1 RGB颜色模型 | 第16-17页 |
| 3.1.2 HSI颜色模型 | 第17-18页 |
| 3.1.3 RGB模型到HSI模型的转换 | 第18页 |
| 3.1.4 图像色彩分割 | 第18-20页 |
| 3.2 图像滤波 | 第20-23页 |
| 3.2.1 形态学滤波 | 第20-21页 |
| 3.2.2 邻域平均法 | 第21页 |
| 3.2.3 中值滤波法 | 第21-22页 |
| 3.2.4 滤波实验对比 | 第22-23页 |
| 3.3 本章小结 | 第23-24页 |
| 4 导引线检测与跟踪 | 第24-47页 |
| 4.1 摄像机坐标系与成像模型 | 第24-28页 |
| 4.1.1 视觉坐标系 | 第24-27页 |
| 4.1.2 摄像机模型 | 第27-28页 |
| 4.2 基于最小二乘法的导引线检测 | 第28-35页 |
| 4.2.1 导引线离散特征点提取 | 第28-29页 |
| 4.2.2 最小二乘曲线拟合原理 | 第29-30页 |
| 4.2.3 导引线模型分析 | 第30-32页 |
| 4.2.4 导引线模型分类 | 第32-34页 |
| 4.2.5 导引线离散特征点拟合 | 第34-35页 |
| 4.3 导引线检测实验 | 第35-36页 |
| 4.4 基于模糊控制的导引线跟踪 | 第36-44页 |
| 4.4.1 导航参数的计算 | 第37-38页 |
| 4.4.2 不同模型导航参数的计算 | 第38-39页 |
| 4.4.3 移动机器人运动模型分析 | 第39-40页 |
| 4.4.4 机器人模糊控制 | 第40-44页 |
| 4.5 导引线跟踪实验 | 第44-46页 |
| 4.5.1 IN-RF机器人实验平台介绍 | 第44-45页 |
| 4.5.2 实验与分析 | 第45-46页 |
| 4.6 本章小结 | 第46-47页 |
| 5 基于改进人工势场法的路径规划 | 第47-62页 |
| 5.1 人工势场法原理 | 第47-48页 |
| 5.2 人工势场法的改进 | 第48-55页 |
| 5.2.1 目标不可到达问题 | 第49页 |
| 5.2.2 目标不可到达的解决方法 | 第49-50页 |
| 5.2.3 局部最小值问题 | 第50-51页 |
| 5.2.4 局部最小值问题的解决方法 | 第51-55页 |
| 5.3 路径规划实验与分析 | 第55-61页 |
| 5.3.1 势场模型的建立 | 第55-56页 |
| 5.3.2 实验结果与分析 | 第56-61页 |
| 5.4 本章小结 | 第61-62页 |
| 6 总结和展望 | 第62-64页 |
| 6.1 研究内容总结 | 第62页 |
| 6.2 展望 | 第62-64页 |
| 参考文献 | 第64-67页 |
| 攻读硕士期间发表的论文及参加的科研项目 | 第67-68页 |
| 致谢 | 第68-69页 |
