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基于CCD的管内作业机器人管道检测实验系统研究
| 论文题名： | 基于CCD的管内作业机器人管道检测实验系统研究 |
| 关键词： | 管道机器人;缺陷检测;管道检测;CCD图像采集;数字图像处理 |
| 摘要： | 本课题搭建了一套基于CCD的管内作业机器人管道缺陷检测实验系统。实现了管径131mm管道的缺陷内检测。系统主要由管内移动机器人部分及管道内壁CCD图像采集部分组成。管内移动机器人机构部分是本实验室已有的成果，在此基础上，本课题选用机器人直流驱动电机的专用控制器，设计实现了机器人的运动控制系统。采用CCD相机、光学成像系统(镜头)、光源、图像采集卡以及上位机等部件组建了管道内壁CCD图像采集系统。 本系统采集到的管道内壁CCD图像具有管道内壁不同景深处成像分辨率不一致的特征。这种特征给后续采用数字图像处理技术实现管道缺陷的定位带来困难。本文针对这一点提出了一种专用的图像预处理算法——管道内壁图像展开算法，有效的解决了图像分辨率不一致的问题。 本课题集成了专用的系统软件，按照功能划分为管内移动机器人运动控制软件、管道内壁CCD图像采集控制软件及图像处理功能软件。系统软件在VC++6.0开发环境下开发实现，其中机器人运动控制软件以控制器提供的底层驱动软件库为基础实现，图像采集控制软件以图像采集卡提供的底层驱动软件类库为基础实现，通过建立DIB图像处理专用类库——CDib类来实现图像处理软件的各功能。 本课题在一根长约4.25m，内径13lmm的钢管上加工了一个人工小孔缺陷，孔径约4.5mm。应用本管道检测实验系统对该小孔缺陷进行了监测，对采集到的小孔缺陷图像在系统软件中进行了处理，验证了本系统的可行性。 通过本课题的研究可以预测，基于CCD的管内作业机器人管道缺陷检测系统将具有广泛的应用前景。 |
| 作者： | 周龙 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 何存富 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京工业大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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