基于多源信息融合的微细焊线提取方法研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aeo55121890
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
光器件作为光模块中承担光电信号转换的关键部件,在光纤通讯中发挥着至关重要的作用,而光器件中用于建立电连接的金丝焊线的重要性更是不言而喻。由于焊线直径微细,质地柔软,在生产过程中极易产生缺陷,因此产品出厂前必须对焊线质量进行检测。为了帮助企业实现质量检测的自动化,设计了基于立体视觉的光器件缺陷检测系统。该系统由左中右三台相机组成,并配置了同轴光及低角度环形光两套照明。本文着重研究了光器件焊线提取方法,将其分解为焊线的区域分割、断裂区域修复和中心线提取,以获取焊线的准确分布。主要的研究内容如下:首先,为了有效提取图像中的焊线区域,研究并设计了一种基于多光源图像融合的焊线区域语义分割网络。该网络采用编码器-解码器结构,以同轴光和低环光六通道图像为输入,利用残差模块对编码器进行了改造,以提高网络的训练效果;增加跳层联接,加强深层特征与浅层特征的融合,并在跳层联接中引入了通道注意力机制,对融合后的图像特征进行筛选,以保证焊线区域有效特征的留存。实验证明,本文网络能较好地分割出左中右相机图像中的焊线区域。其次,针对焊线区域分割中难免出现区域断裂的问题,本文以左中右图像相互参照的思想,研究并实现了一种基于多视角图像融合的焊线断裂区域判别与修复方法。当一台相机图像的焊线区域出现断裂时,以另外两台相机图像中对应焊线区域的情况作为参考,综合判断此断裂为真实断线还是伪断线。若为伪断线,则利用技术手段将断裂区域进行修复,以保证焊线的完整性。实验证明,该方法能有效抑制焊线检测中断线的漏报和误报。最后,针对焊线中心线的提取问题,研究了基于场景信息先验的焊线中心线提取方法,较好解决了多焊线交叉重叠情况下焊线中心线的提取。综合论文三部分工作及算法,成功解决了光器件缺陷视觉检测中金丝焊线的提取,为下一步焊线三维重构和缺陷检测奠定了基础。
其他文献
复杂曲面零件高速高精铣削加工过程中,因实时速度规划计算的局部性,容易出现变速位置和幅度不准确、相邻轨迹速度横向不一致等问题,导致零件表面出现过切、欠切等加工缺陷。针对此问题,本文研究基于进给系统高精度运动仿真技术的离线速度规划算法,降低实际运动的轨迹偏差,提高铣削精加工的表面质量。为了计算加工过程中速度规划不合理导致的加工误差,提出基于进给系统运动仿真的轨迹预测方法,以指令插补数据为输入,基于进给
学位
激光切割加工技术作为先进制造技术,已广泛运用于材料切割加工行业。调高控制系统是激光切割设备的重要子系统,其功能是保证切割头与待加工工件之间的距离恒定。为了提升当前调高控制系统的位移测量精度与采样频率以及位置随动响应性能,本文设计了基于FPGA的激光切割头调高控制系统,利用FPGA的高并行与低时延等特性,实现了高速高精的位移测量与快速稳定的随动控制。本文首先基于系统的技术参数指标,阐明调高控制系统的
学位
新冠背景下,越来越多的非接触式测温设备被投入使用。本文主要针对非接触式测温设备在对行人进行测温时存在的人力成本高、漏检误检、计算存储负担较高等问题,提出了一种基于人脸检测、行人跟踪与图像质量评价的视频人脸图像去重方法。该方法首先利用人脸检测算法准确识别视频帧中的人脸,然后利用行人跟踪算法得到人脸的移动轨迹,最后对轨迹中的多张人脸图像进行质量评价,并取质量最高的图像作为输出,从而达到去重效果。针对人
学位
近年来工业机器人作为智能制造、自动化生产等领域的“主力军”受到业界越来越多的关注,其生产效率对降低生产成本、提升产品竞争力起着至关重要的作用。如何控制工业机器人使其末端执行器以最短的时间沿着预定的笛卡尔空间路径以安全、稳定的状态完成运动任务是一个重要且棘手的问题,而时间最优轨迹规划就是解决这类问题的关键技术。因此本文以工业机器人中较为典型的多轴串联型机械臂为研究对象,考虑常用的物理约束,对时间最优
学位
表面缺陷检测作为智能制造的重要环节对于保证产品质量优化生产工艺有重要意义。随着深度学习技术的快速发展,使用深度学习进行零件表面缺陷检测成为新的研究趋势。深度学习技术基于数据驱动,因此图像数据集质量对于深度学习缺陷检测性能有重要影响。本文面向深度学习缺陷检测,针对其中三种常见的图像数据集问题包括图像数据集正常、弱特征、批次差异问题展开图像增强技术相关研究。并基于充分利用已标记数据知识的原则,分别提出
学位
空化是液压领域的复杂问题和技术难题,水下航行器的疏水管路中普遍存在着易于发生空化的结构,管路系统的进出水口压力因泵工作状态及潜深的改变而发生动态变化,这种变压力对空化演变过程及其诱导的流体噪声特性产生重要影响。目前对空化的研究多以定常压力为边界条件,忽视了非定常压力对空化及其诱导的流体噪声的影响。本文基于疏水系统易空化结构的物理模型,结合实际工况建立变压力数学模型,主要研究进出水口压力动态变化下的
学位
智能制造背景下,对数控机床产业内的企业机构进行决策支持对其把握机遇实现跨产业融合创新、提升技术竞争力至关重要。目前数控机床产业的决策支持研究主要着眼于战略层面或面向具体加工过程,缺乏对企业机构的个性化决策支持。同时,知识图谱作为一种前沿的知识表示与存储形式,目前已被广泛应用于各领域决策支持研究中,但数控机床领域目前尚无面向融合创新决策支持的开源知识图谱。针对上述问题,为了实现对数控机床企业机构的个
学位
药物吸入疗法(吸入给药)具有起效快、剂量小、副作用低等优点,被公认为治疗呼吸系统疾病的首选给药方法。本文针对药物吸入疗法普遍存在药物递送效率低的突出问题,采用真实人体支气管树模型,基于欧拉-拉格朗日方法,建立了适用于呼吸道的高精度流场计算方法,以及适用于可吸入药物颗粒的两相流运动模型,定量化揭示了可吸入药物颗粒在呼吸道内的区域沉积特性。研究将为人体呼吸道高效药物递送方法以及吸入器的研制提供理论依据
学位
交流伺服系统具有鲁棒性好、精度高的特点,广泛应用于数控机床、工业机器人等自动化设备中。但在跨度大、负载多变的柔性结构设备中,系统常受到负载惯量时变和负载变化等多种因素导致的扰动,降低系统鲁棒性和控制精度。针对以上问题,本文提出了一种基于二阶终端滑模的自抗扰控制方法。从伺服系统的传动特征出发,建立了二质量模型。在此基础上分析了扰动成因,从辨识负载惯量、设计鲁棒的速度控制器、建立负载扰动观测器三个方面
学位
高速高精是数控加工中重要的发展方向。在高速精加工的过程中,刀具相对于工件的频繁加减速会导致进给速度在刀具轨迹横向上不一致,进而导致加工零件的表面缺陷。产生上述问题的主要原因是数控系统在进给速度规划时刀具轨迹特征点识别不准确,进而导致限速区间划分出现偏差。因此准确且全面的识别出刀具轨迹中的特征点是必要的。针对现有刀具轨迹特征点识别算法中阈值敏感,难以利用历史样本,依赖于专家经验等问题,本文提出了基于
学位