高壓檢修機器人視覺識別與定位方法研究.pdf

1、帶電作業(yè)是電力設備測試、檢修和改造的重要手段，它對提高供電可靠性、減少停電損失和保證電網(wǎng)安全具有極其重要的意義。帶電作業(yè)機器人技術作為安全帶電作業(yè)的發(fā)展趨勢及重要技術走向，視覺引導是其實現(xiàn)自主運行的關鍵技術。本課題基于隔離式斷路器不停電檢修作業(yè)的相關技術要求，以智能變電站中高壓母線與斷路器的連接金具為研究對象，重點研究了高壓檢修機器人的目標識別和定位技術，研究內(nèi)容具體包括以下幾個部分：
　　1.結合視覺系統(tǒng)運行環(huán)境以及連接金具特性

2、，提出了一種高壓環(huán)境下的視覺系統(tǒng)等電位作業(yè)方案，并對視覺系統(tǒng)進行概要設計以及定位策略分析，通過實驗驗證了等電位方法的可行性。
　　2.分析了已有的弱紋理目標識別算法，基于圖像梯度的識別算法需要大量的模板，而基于輪廓特征的算法往往對圖像輪廓提取的要求很高。本文提出一種新的基于直線段特征的目標識別方法，使得：
　　1）算法描述子具有尺度不變性、平移不變性以及旋轉不變性，可以通過較少的模板較快地實現(xiàn)目標物體的識別；
　　2）

3、算法對邊緣輪廓完整性要求降低，對非線性光照變化具有較好的適應性；
　　3）算法對微小變形具有適應性。最后通過實例驗證了算法的有效性。
　　3.針對于實際應用環(huán)境中金屬標記點的定位問題，在分析光照環(huán)境以及金屬表面反光等干擾因素對圖像分割影響的基礎上，提出一種基于大津法并結合局部閾值思想的圖像分割算法。并通過理論分析，給出了算法中關鍵變量的選擇原則。隨后對分割后的圖像進行橢圓擬合與坐標求解，得到最終的定位結果。對不同光照下金屬標