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摘要:室内移动机器人需要在结构化的环境中定位和导航.常用的方法是采用电子罗盘获得机器人的偏转角.但是电子罗盘极易受到磁干扰.为此,提出了采用图像识别技术来获取机器人的导航偏转角.首先,利用机器人上搭载的摄像装置获取原始图像,进而提取图像中特定颜色分量;然后,利用改进的霍夫变换算法检测机器人正向矢量;最后,获得正向矢量与北向矢量间的夹角数据值.实验结果表明,该文所提出的基于机器视觉的确定室内移动机器人导航偏转角的方式可以避免硬磁干扰,具有较高的精度,保证准确性、实时性.
[硕士论文] 谢仁亮
控制工程 广东工业大学 2017(学位年度)
摘要:随着人们整体生活水平正在全面提升,饮食习惯的改变,尤其是高糖分、精致食品摄入量的增加使得人们的口腔健康问题越来越普遍。由于牙周炎、龋病、外伤等原因造成的牙缺失是临床中常见的口腔疾病其严重程度随着年龄的增加而加重。目前做为口腔康复的主要选项之一,烤瓷牙是牙体缺损、缺失较理想的修复体,越来越多的人选择外套烤瓷牙对口腔问题进行修复。因此生产出高质量的烤瓷牙,满足人们需求显得尤为迫切。目前制作烤瓷牙过程中,采用烤瓷熔附金属工艺。通过采印模、蜡型、包埋、铸造、烤瓷、粘接等一系列过程制作完成。但是在制作过程中通常产生气泡,气孔,针孔等缺陷,严重影响了烤瓷牙质量从而影响烤瓷牙的使用寿命。
  在这种背景下,本文首先分析了烤瓷牙的MicroCT图像,然后对烤瓷牙中存在缺陷的分布情况进行统计分析,为烤瓷牙生产工艺的改进提供一种理论上的指导,从而为工业生产过程中存在的问题得以改善提供有力的理论支持。本文得到广东省高性能计算重点实验室开放项目资助(项目编号TH1528)。本文的工作内容如下:
  首先,本文介绍了基于MicroCT图像的烤瓷牙缺陷检测的研究背景以及研究意义;分析了MicroCT图像统计分析的研究现状,并介绍了本文的研究工作和主要研究成果。
  其次,本文详细阐述了图像处理相关的理论。给出了基于MicroCT图像的烤瓷牙缺陷检测图像分析的整体框架。对读取到的烤瓷牙的MicroCT图像进行图像预处理,其主要包括:采用灰度变换、空间滤波两种方法实现图像增强,比较两者对图像增强效果;获取图像增强后的样本通过三种方法对图像进行二值化,对比三种方法优缺点,选择效果最佳的方法。
  第三,本文阐述了烤瓷牙缺陷检测统计分析的相关基础理论。在变量的分布形态未知的情况下,根据样本数据对变量的分布形态作出估计。讨论了参数估计和假设检验的方法和步骤,以及常用分布和分布的概率密度函数。
  第四,本文设计了统计烤瓷牙内部缺陷的具体操作流程。结合数理统计分析原理,首先分别对烤瓷牙缺陷的面积、缺陷质心坐标、缺陷类圆度、缺陷的形状进行统计。其次通过绘制缺陷面积、质心坐标、缺陷的类圆个数以及缺陷的多边形个数的频率直方图,初步判断其对应的概率密度分布函数的类型。第三对样本数据进行参数估计,从而推测假设缺陷服从何种分布,第四对所假设的分布进行检验,最后确定缺陷面积、质心坐标服从所属分布。本文在统计多边形的过程中主要统计了缺陷为三边形、四边形、五边形的数量,详细的阐述了缺陷统计分析步骤。
  实验结果表明缺陷面积服从指数分布,说明面积大的缺陷比较多;质心坐标服从正态分布,说明烤瓷牙内部缺陷的分布大多集中在烤瓷牙边缘及过渡圆弧处;缺陷的类圆度服从正态分布,说明烤瓷牙内部缺陷主要是由于烤瓷牙生产过中产生气泡,气孔所导致的;缺陷的四边形个数服从正态分布,说明烤瓷牙内部缺陷也存在一部分是由于烤瓷牙生产过中修复体内仍存在残余应力,各部分收缩不一致所导致的。对烤瓷牙MicroCT图像内部缺陷研究,不但可以准确的得到生产过程中缺陷产生的位置,而且还可以通过缺陷分析得到的规律性从而在改进烤瓷牙生产工艺过程中,提供了有效的理论指导。
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