輸電線路巡線機器人視覺系統圖像處理及模式識別研究

巡線機器人的體系結構 110kv巡線機器人的視覺導航系統 單幀巡線圖像的障礙物識別算法

基本信息

作 者: 傅思遙 編
出 版 社: 中國水利水電出版社
ISBN: 9787508470894
出版時間: 2010-01-01
版 次: 1
頁 數: 219
裝 幀: 平裝
開 本: 大32開
所屬分類: 圖書>計算機與網際網路>圖形圖像/視頻

內容簡介

輸電線路巡線機器人是為實現輸電線路自動巡檢功能而設計的機電一體化設備,其目的是為了提高巡檢質量和效率,減少巡檢死角,改善工人勞動強度。對保證輸電系統的安全可靠運行具有重要意義。基於輪式行走機構的巡線機器人線上上運行時需要在複雜背景和環境下識別架空輸電線路相線和地線上安裝的防震錘間隔棒、絕緣子、懸垂線夾耐張線夾等線路附屬檔案。因此,巡線機器人必須藉助感測器探測並識別這些障礙,然後根據障礙類型規劃越障行為,跨越桿塔,才能沿輸電線路大範圍自主行走。《輸電線路巡線機器人視覺系統圖像處理及模式識別研究》圍繞作者所在實驗室自主研製的新型雙臂巡線機器人的視覺導航、輸電線路障礙物識別、圖像復原等任務,針對線上障礙物目標的檢測、識別、分類和圖像復原等問題進行了研究和探討。 《輸電線路巡線機器人視覺系統圖像處理及模式識別研究》可作為機電一體化、自動化控制、模式識別等專業高年級學生、研究生的參考讀物,也可供相關研究機構研究人員參考閱讀。

圖書目錄

前言
第1章 緒論
1.1 概述
1.2 巡線機器人的研究現狀及發展
1.2.1 研究歷史及現狀
1.2.2 巡線機器人的關鍵技術
1.3 機器人視覺的研究現狀及發展
1.3.1 視覺導航
1.3.2 視覺伺服控制
1.4 小結
第2章 巡線機器人的體系結構
2.1 總體設計思路
2.2 機械結構
2.3 110kv巡線機器人的運動學分析
2.3.1 運動學分析
2.3.2 仿真實驗
2.4 控制系統
2.4.1 層次結構
2.4.2 硬體組成
2.4.3 軟體結構
2.4.4 控制模式
2.5 220kV巡線機器人視覺導航系統
2.6 小結
第3章 110kv巡線機器人的視覺導航系統
3.1 引言
3.2 110kv巡線機器人的視覺導航系統設計
3.3 110kv巡線機器人視覺導航系統的算法實現
3.3.1 相關的基礎知識
3.3.2 單幀巡線圖像的障礙物識別算法
3.3.3 視覺導航系統的障礙物識別算法
3.4 實驗
3.5 小結
第4章 輸電線路線上障礙物識別
4.1 引言
4.1.1 概述
4.1.2 典型線上障礙物
4.2 物體識別的一般方法
4.2.1 物體模型
4.2.2 特徵檢測
4.2.3 假設形成
4.2.4 假設驗證
4.3 典型幾何形狀檢測
4.3.1 Hough變換
4.3.2 Bums直線提取方法
4.4 基於結構約束的障礙識別方法
4.4.1 相線識別與定位
4.4.2 防振錘識別
4.4.3 懸垂線夾識別
4.4.4 耐張線夾識別
4.4.5 障礙跟蹤
4.5 實驗結果
4.6 小結
第5章 障礙定位
5.1 引言
5.2 雙目立體視覺原理
5.2.1 攝像機建模
5.2.2 空間點三維重構
5.2.3 立體匹配
5.3 基於區域的立體匹配方法
5.3.1 相似性測度
5.3.2 匹配視窗及匹配搜尋策略
5.4 實驗分析
5.5 小結
第6章基於部分特徵匹配的無監督物體分類
6.1 引言
6.2 無監督學習的問題陳述以及解決思路
6.2.1 無監督學習問題陳述
6.2.2 問題描述
6.3 特徵提取
6.3.1 常見特徵提取法
6.3.2 SIFT特徵描述子
6.4 特徵集之間的部分匹配
6.4.1 部分匹配與金字塔匹配核
6.4.2 金字塔匹配核與mercer
6.4.3 空間金字塔匹配
6.4.4 通過過正則圖割的方法進行聚類
6.4.5 組內在聯繫成員聚類
6.4.6 實驗結果
6.5 基於直方圖交核函式的多核學習問題
6.5.1 多核學習問題定義
6.5.2 基於多直方圖匹配核的多核學習
6.5.3 實驗結果
6.5.4.實驗速度
6.6 本章小結
第7章 運動模糊圖像復原
7.1 引言
7.2 圖像退化的數學模型
7.2.1 問題概述
7.2.2 巡檢機器人運動模糊圖像建模
7.3 遞歸神經網路結構
7.4 實驗結果
7.5 小結
第8章 架空輸電線路絕緣子缺陷的視覺檢查
8.1 引言
8.2 絕緣子識別
8.2.1 圖像分割
8.2.2 特徵提取
8.2.3 基於BP神經元網路的絕緣子識別
8.3 絕緣子縱向剖線模式分析及表面破損判定
8.3.1 縱向剖線模式提取
8.3.2 縱向剖線模式分類
8.4 實驗結果
8.5 小結
第9章 巡線機器人越障視覺伺服控制
9.1 引言
9.2 基於圖像的視覺伺服(Image-basedvisualservo)
9.3 巡線機器人越障視覺伺服策略
9.4 巡線機器人驅動輪與相線相對位姿估計
9.4.1 圖像畸變矯正
9.4.2 圖像特徵選擇和特徵偏差定義
9.4.3 圖像特徵提取及驅動輪與相線相對位姿估計
9.5 巡線機器人越障視覺伺服控制律
9.6 實驗結果
9.7 小結
第10章 結論
參考文獻

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