基于視覺測量的挖掘機工作裝置姿態(tài)測量系統(tǒng).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著自動化技術的進步和挖掘機作業(yè)環(huán)境變得越來越復雜,挖掘機作業(yè)自動化已成為挖掘機研究領域的熱點問題。然而,挖掘機自動化研究中通常使用傳統(tǒng)的接觸式傳感器來測量挖掘機工作裝置的姿態(tài),而工作裝置的振動、時常與工作對象的碰撞極易造成接觸式傳感器的損壞。針對如上問題,本文提出一種基于視覺測量的挖掘機工作裝置姿態(tài)測量方法,非接觸地實時測量挖掘機工作裝置的姿態(tài)。
  本文首先設計了基于視覺測量的挖掘機工作裝置姿態(tài)測量系統(tǒng)的總體方案,該方案使用工

2、業(yè)相機、紅外光源和紅外濾光片獲取挖掘機工作裝置的紅外側視圖像,將工作裝置上包含X型角點的人工靶標充當視覺測量的目標。并對挖掘機工作裝置進行了運動學分析,研究了視覺測量方法中挖掘機工作裝置姿態(tài)的解算原理。
  其次,本文研究了該視覺測量系統(tǒng)中基于橢圓中心提取的攝相機標定方法;同時對基于灰度曲面的X型角點亞像素級檢測方法和基于Hessian矩陣的X型角點亞像素級檢測方法進行了研究。
  隨后,對本文視覺測量系統(tǒng)中的目標圖像特性進

3、行了分析,提出了一種基于幾何約束的目標匹配方法;并研究了運動目標的跟蹤方法,提出了基于鄰域搜索的運動目標跟蹤方法。
  最后,基于Hessian矩陣檢測算子編寫了本視覺測量系統(tǒng)的測量軟件,并進行了視覺測量系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)實驗。實驗結果表明,本文提出的視覺測量系統(tǒng)的測量精度和實時性基本滿足挖掘機工作裝置姿態(tài)測量的要求。其中,在靜態(tài)測量情況下與傳感器測量結果相比較,基于視覺測量的挖掘機工作裝置的動臂、斗桿、鏟斗連桿姿態(tài)角測量偏差均在±

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