基于立体视觉的光通信器件空间缺陷检测方法研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:smiletonyfrank
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
光通信器件是光通信产品的重要组件,其加工质量直接影响光通信产品的性能。光通信器件一般由底座、光敏等各种贴片元件及金丝焊线组成。由于加工工艺、器件传送等原因,可能出现焊线的空间缺陷,这类缺陷人工检测难以准确判断。本文采用双目立体视觉的方法实现光通信器件焊线空间缺陷的自动检测,主要研究内容如下:首先,针对光通信器件上各类贴片边缘提取困难的问题,本文设计了基于RCF的边缘提取网络,实现了立体视觉中左右图像上各类贴片边缘的精确提取。该网络通过引入Dense Net模块和注意力机制模块,有效地提高了贴片元件边缘的提取精度。通过消融实验证明,引入的模块将网络的ODS从0.759提升到0.818。进一步,对贴片元件的角点进行了精确定位与匹配,建立了贴片元件的上表面空间三维模型,为焊线缺陷的检测奠定了基础。其次,针对光通信器件上焊线空间分布复、左右图像焊线像素级匹配困难的问题,本文提出并设计了基于注意力机制的双目视觉图像特征描述子生成网络。该网络借助Superpoint网络生成特征描述子的思想,采用Unet网络结构,通过编码器生成256通道的深层特征描述子,再由解码器经过上采样及跳层联接,生成原图大小的256通道特征描述子。并引入自注意力和互注意力机制,通过自注意力,强化单幅图像相邻像素之间的特征差异;通过互注意力,加强左右图像对应像素之间的特征相关性。实验证明,基于本文网络生成特征描述子的匹配方法,能有效提高左右图像焊线匹配的准确性,并较好解决了极线匹配无效情况下的焊线匹配问题。在此基础上,结合双目视觉系统的标定信息,建立了焊线中心线的三维空间模型。最后,利用贴片元件上表面及焊线中心线空间三维模型,设计了光通信器件焊线空间缺陷的检测算法。通过缺陷检测实验,验证了检测算法的有效性。
其他文献
管道接箍啮合螺纹结构在石油、天然气等行业应用广泛。由于长期承受环境侵蚀和应力载荷,管道螺纹容易产生断扣、裂纹等缺陷,危及物料的输送安全。啮合状态下管道螺纹被接箍遮挡,常规检测方法难以实现其缺陷的检测。针对管道接箍啮合螺纹结构缺陷的检测需求,本论文基于磁致伸缩导波检测技术研究了管道接箍啮合螺纹结构的检测方法,为管道接箍啮合螺纹结构的检测提供支持。首先,在分析了管道接箍啮合螺纹结构特点的基础上,研究了
学位
光学散射测量技术具有无接触、非破坏、易于集成的优势,因而被广泛地应用于生产过程的测量监控。其是一种间接测量的技术,需凭借逆问题求解方法以实现参数的提取。近年来,随着半导体制造工艺的发展,纳米结构的关键尺寸不断减小、形貌轮廓愈发复杂,传统的逆问题求解方法受制于固有的特质,无法进一步提升测量速度。此外,还存在几何结构的先验知识与实际结构不匹配导致测量不准确的情况。为此,本学位论文以机器学习为手段,针对
学位
机器人精细操作中,操纵器械与指尖间的接触状态感知至关重要,准确的器械位姿估计与接触变形重构是实现精准操作的前提之一。基于视觉的方法在遮挡、视角受限等情况下受限,触觉传感器的引入可以弥补其不足。视触觉传感器通过摄像头捕捉动态的接触图像解构获取接触变形、力等信息,具有高分辨率,高频响、低成本等优点,是当前的研究热点,但仍存在难以在紧凑的硬件中建立良好的光照环境,标定过程较复杂,未考虑不同位置光照的差异
学位
激光三角测量应用广泛,为了进一步拓展其应用场景,本文对其进行了扩程研究。传统激光三角测量量程和精度的矛盾难以克服,因此本文在利用光栅衍射实现CCD分段复用的基础上,提出使用棱镜正像的方法改善了光路,设计了一套大量程激光三角测量系统,该系统在大量程范围内具有较小的重复性测量误差。本文的主要工作如下:(1)详细分析了利用光栅衍射实现CCD分段复用方法的优缺点,针对其问题,提出了使用棱镜正像减小其光学像
学位
小装配高作为圆锥滚子轴承重要的装配尺寸,在圆锥滚子轴承的质量检测中占据重要地位。目前,小装配高的测量精度差,自动化程度低,难以满足轴承装配的需要。故本文展开了对圆锥滚子轴承小装配高测量方法研究,提高圆锥滚子轴承小装配高的测量精度;在轴承自动化装配生产线上,实现圆锥滚子轴承小装配高的自动测量。本文主要研究内容如下:(1)本文以轴承外圈大端面为测量基准,测量轴承内圈小端面相对于外圈大端面的距离,即轴承
学位
轴承滚子是轴承中最薄弱的零件,承受了运转时的主要负荷,其表面质量直接影响轴承在复杂工况下的工作性能及寿命。在轴承滚子生产过程中,可能产生微裂纹、划痕等缺陷,对轴承造成严重损害,因此有必要对轴承滚子进行100%缺陷检测。本文以我国使用广泛的GCr15高碳铬轴承滚子为研究对象,根据表面裂纹的不同走向,选择轴向及周向两种磁化方式,提出了基于复合磁化的轴承滚子表面微细裂纹漏磁检测方法。运用COMSOL有限
学位
相场断裂模型用全局弥散的标量相场近似描述裂纹,裂纹成核与扩展通过求解偏微分方程表征,无需对裂纹路径描述和对裂纹尖端追踪,在模拟裂纹分叉、多裂纹等复杂断裂问题时具有独特优势。首先,本文给出一种相场断裂模型的理论推导和有限元离散列式,并通过I型断裂和II型断裂相场模拟研究模型参数对模拟结果的影响。模拟结果表明,模型参数将不同程度影响计算精度和效率。然而,相场断裂模型要求在裂纹区域进行精细地有限元网格剖
学位
钢丝绳作为牵引与承载的主要部件,其能否稳定可靠的运行,直接影响了人身财产和设备的安全。为保障钢丝绳安全稳定的运行,需对其进行定期或实时的漏磁无损检测。目前,钢丝绳漏磁检测仪都是离线运行的,不便于多检测地点终端的统一监测。因此,开展钢丝绳远程监测系统研究有重要意义。首先,建立钢丝绳损伤远程监测系统总体架构,并在分析终端机钢丝绳断丝信号特点基础上提出基于FIR滤波和希尔伯特变换的终端机钢丝绳检测信号处
学位
微发光二极管(Micro LED)具有功耗低、响应快、寿命长等优势,潜在应用十分广泛,具有非常重要的发展意义。基于激光-材料界面相互作用的激光转移技术可用于解决Micro LED巨量转移技术难题,然而其仍面临着芯片易损伤、转移精度差和巨量转移平台技术不成熟等问题。为了解决上述问题,本文提出了一种双激光热驱微腔膨胀辅助转移工艺,对其工艺机理及工艺参数进行了分析和研究,在此基础上提出接近式转移工艺优化
学位
近年来,在复杂非结构环境中高效稳定地抓取不同物体的需求日益增加,并给现有刚性/软体机器人抓手带来了越来越大的挑战。然而,受限于刚性抓手的高刚度与低顺应性以及软体抓手较低的承载力与稳定性,现有机器人抓手仍然很难平衡输出力、顺应性与稳定性三方面的需求。一些结合了刚性与软结构的刚柔耦合抓手设计在近年来被提出,它们通过刚性与软结构的互相取长补短获得了更加优异的综合性能,但它们仍然面临着狭窄的输出力范围,有
学位