基于视觉的摇床自动接矿系统设计

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:blzzb001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
摇床是矿产行业主要的选矿设备之一,它被广泛用于选别各种稀有矿物。但是目前的选矿摇床存在无法实现矿物精准分离、实时调节不及时、矿物回收率低、耗费劳动力的缺点。因此针对这样的现状,本文进行了基于视觉的摇床自动接矿系统研究,重点研究摇床自动接矿系统设计中的难点问题,并提出可行的摇床自动接矿系统设计方案。首先,根据系统需求分析和自动接矿系统的应用场景,本文设计了基于视觉的摇床自动接矿系统的总体架构方案,将系统架构分为预备层(训练与评估检测算法)、控制层(人机界面与算法内核)以及应用层(控制器与执行机构),把各个模块职能明确到不同层级,方便系统各个部分的后续开发;并且根据自动接矿系统的架构方案进行了硬件选型以及通讯方案设计,搭建了试验模型;研究了系统对矿带分离点检测算法的需求;最后分析了摇床往复运动带来的误差,并阐述了接矿板位置标定方案,将接矿板坐标转换到了图像坐标系中。其次,本文重点研究了矿带分离点检测的难点问题,提出了基于卷积神经网络的矿带分离点检测算法。由于目前没有公开矿带图像数据集,本文采集了各种环境下的矿带图像,建立了带标注的矿带图像数据集,用于本文检测算法的训练,同时也方便其他研究者进行相关研究。本文使用Pytorch搭建了矿带分离点检测网络,通过本文数据集训练与评估得到最佳网络结构,并针对矿带图像的特性进行改进,与其他检测算法对比后验证了本文检测算法的优越性。其三,实现了基于视觉的摇床自动接矿系统。本文将系统架构中的控制层与应用层分别实现为:基于QT的软件中枢平台和基于STM32的运动控制系统,两者通过串口通讯。在软件中枢平台内核中,将检测算法封装为目标检测模块,提出并实现了一种阶梯式控制算法,该算法结合目标检测模块的检测结果,计算将接矿板移动到矿带分离点需要的控制动作,解决了将接矿板准确移动到目标位置的难点问题。最后,设计了测试实验验证了运动控制系统与软件中枢平台的功能完好性,使用试验模型进行了性能实验,并分析了实验数据,验证了本文设计方案的可行性。本文设计了基于视觉的摇床自动接矿系统方案,重点针对矿带分离点检测以及将接矿板准确移动到目标位置的难点问题进行了研究,并且开发了基于QT的软件中枢平台和基于STM32的运动控制系统,最终实现了摇床自动接矿系统的精准接矿。
其他文献
目的:1.探讨苏州市空气质量的特点及与儿童呼吸道感染日住院人数的关系。2.建立统计模型研究苏州市空气污染物浓度对不同年龄组儿童呼吸道感染病原体的短期影响。方法:1.收集2014-2016年在苏州大学附属儿童医院住院的呼吸道感染患儿的临床资料。同期记录苏州市空气质量情况,空气质量资料全部由苏州市环保局提供。2.采用病例交叉设计首先对呼吸道感染住院患儿临床资料和空气污染物暴露数据进行基本的统计,然后对
近年来随着科学技术的不断增进,人们进行思想表达的载体形式更加丰富,人们可创作的形式在传统的基础上得到进一步发展,创作的形式愈发多样化。新的素材,新的形式,新的表达方式使得人们创作空间得到极大扩展,从而产生大量新类型的作品。我国《著作权法》关于作品类型规定的过于狭窄,难以适应时代发展为新类型作品提供恰当的保护。针对如何保护新类型作品问题,目前我国理论界存在较多争议。文章通过音乐喷泉案、奇迹MU案以及
深部软岩巷道大变形破坏是一个重要的工程问题,软岩粘土矿物的水理性和吸附金属的性质是影响巷道大变形破坏的重要因素。本文采用第一性原理的计算方法,从微观角度上模拟了蒙
4G/5G网络以及移动设备的普及与发展促进了移动群智感知这一新颖感知模式的出现。移动群智感知以行人(工作者)手持的移动设备作为基本感知单元以实时的获取城市/郊区的环境信息。由于移动群智感知中任务感知要求(例如,感知时间、感知地点)的差异以及工作者的主观性,任务分配和激励机制是当前移动群智感知中的热点研究方向。然而目前大多数研究工作都是在单一感知模式下(机会式感知模式,参与式感知模式)进行的,并且很
大丽轮枝菌(Verticillium dahliae Kleb)是一种典型的土传性植物维管束病原真菌,可引起棉花黄萎病,鉴定并分析大丽轮枝菌致病相关基因,阐明其致病分子机理已成为当前研究热点
独体字是由笔画组成、不能或不宜再行拆分、可以构成合体字的汉字。由于独体字形体简单而且构字能力和构词能力强,所以它是汉字学习的基础内容,尤其是对于从未接触过汉字的外国学生来说。本文以《新汉语水平考试大纲》(1—3级)词汇大纲为范围,从汉语国际教育的角度对其中的独体字进行统计分析,结合相关数据提出独体字在汉字教学中的基础性地位,提出教学建议以及进行独体字教学设计,旨在促进独体字的教学,从而促进整个汉字
雷达自动目标识别(RATR)能够提供目标的类型、型号等信息,在军事领域具有重要的应用价值,受到雷达行业研究人员的广泛关注。雷达高分辨距离像(HRRP)具有易获取、存储量小等优点,是实现RATR的重要特征。在实际应用中,RATR系统的识别对象往往为非合作目标乃至敌对目标,但是这些目标样本难以获取,导致模板数据库往往是非完备的。此时若目标为库外目标,则将其判为库内任一类别均不合理。因此,在识别过程中应
《诗经》是中国古代诗歌的开端,是最早的一部诗歌总集。近年来《诗经》正以十几种语言在世界传播,在国内外掀起了一股诗经学和汉学的热潮。让世界更好地了解中国这个文明古国,典籍英译为中国文化走出去奠定了基础。本篇实践报告以林清扬博士的论文《阿瑟·韦利诗经翻译中的人类学、语言学及诗歌》中的第二章为源文本,在尤金·奈达的功能对等翻译理论指导下,译者将研究分三个层次进行。词汇层面,着重讨论了专业术语的翻译方法,
鹿皮作为一种传统中药,长期被人们食用,可治疗溃疡、妇女白带、肾虚滑精等各种疾病。鹿皮胶是用梅花鹿或马鹿的皮制得的,具有益气、补血、补肾等多种功能。其功效在《本草纲目》和《四川中药志》中均有记载。现代研究证实鹿皮胶因具有补血以及增强免疫力等功效而得到广泛应用。目前对鹿皮胶的研究也主要针对其补血、免疫调节和提高血清睾酮等功效方面,但对鹿皮胶的食用安全性尚无报道。此外,对鹿皮胶成分的研究主要集中在氨基酸
近年来,随着机器人领域的不断进步以及人工智能技术的快速发展,无人机逐步的应用到日常生活和工业生产的各个领域中,相关技术的研究也受到了学术界广泛的关注。无人机是一类特殊的自主机器人,搭载有特定传感器,其技术的基础和核心是在运动过程中,通过携带的传感器估计自身运动状态,同时感知并构建所处环境模型。随着同步定位与地图构建(Simultaneous localization and mapping,SLA