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《基于機(jī)器視覺(jué)的icf靶精密裝配技術(shù)研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、碩士學(xué)位論文基于機(jī)器視覺(jué)的ICF靶精密裝配技術(shù)研究RESEARCHONTECHNOLOGYOFICFTARGETPRECISIONASSEMBLYBASEDONMACHINEVISION楊永猛哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年6月國(guó)內(nèi)圖書(shū)分類號(hào):TH741.4學(xué)校代碼:10213國(guó)際圖書(shū)分類號(hào):681.2密級(jí):公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文基于機(jī)器視覺(jué)的ICF靶精密裝配技術(shù)研究碩士研究生:楊永猛導(dǎo)師:劉炳國(guó)副教授申請(qǐng)學(xué)位:工學(xué)碩士學(xué)科:儀器科學(xué)與技術(shù)所在單位:電氣工程及自動(dòng)化學(xué)院答辯日期:2015年6月授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TH741.4U.D.C:681.2Disse
2、rtationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTECHNOLOGYOFICFTARGETPRECISIONASSEMBLYBASEDONMACHINEVISIONCandidate:YangYongmengSupervisor:AssociateProf.LiuBingguoAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:InstrumentandMeterEngineeringAffiliation:SchoolofElectricalEngineeringandAutoma
3、tionDateofDefence:June,2015Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology摘要摘要慣性約束核聚變(ICF)是目前最有希望實(shí)現(xiàn)可控方式核聚變能利用的聚變方式,激光慣性約束核聚變是其研究的主要方向。ICF靶的制造裝配是整個(gè)聚變實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其尺寸極其微小而且材料易碎易變形,裝配精度要求高,難以利用傳統(tǒng)的方法實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和裝配。在調(diào)研國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上,本文提出了利用多維顯微視覺(jué)的方式對(duì)ICF靶丸充氣管CFTA(CapsuleFill-TubeAssembly)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)裝配的解決方案,并研制了一套
4、基于機(jī)器視覺(jué)的精密靶裝配系統(tǒng)。本文首先分析ICF靶丸-充氣管的結(jié)構(gòu)和定位要求,提出了基于多路顯微視覺(jué)的裝配策略。并且創(chuàng)新性的利用中空反射鏡結(jié)構(gòu)解決了高倍率鏡頭正向成像和正向操作的矛盾,完成總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),分別對(duì)成像、機(jī)械結(jié)構(gòu)和照明等單元進(jìn)行了分析。針對(duì)靶丸與充氣管圖像的特點(diǎn),深入研究了圖像處理算法,結(jié)合基本的邊緣檢測(cè)與亞像素定位算法,對(duì)靶丸邊緣采用霍夫變換檢測(cè)圓周,采用圖像匹配檢測(cè)注入孔,利用基于Hessian矩陣的方法檢測(cè)充氣管中心。最后設(shè)計(jì)了靶丸和充氣管的對(duì)接裝配流程,利用控制軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)流程的控制,并對(duì)裝配方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和精度分析。根據(jù)最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果,本文提出的基于機(jī)器顯微視覺(jué)的
5、裝配系統(tǒng)滿足了靶裝配定位要求的精度,即定位精度優(yōu)于2μm,角度檢測(cè)精度優(yōu)于0.5°。關(guān)鍵詞:ICF靶;CFTA;顯微視覺(jué);精密裝配;圖像處理算法IAbstractAbstractInertialconfinementfusion(ICF)isthemostpromisingwaytorealizecontrollednuclearfusion,andlaserinertialconfinementfusionisthemaindirectionoftheresearch.ICFtargetmanufacturingassemblyisthekeylinkofthefusionexperi
6、ments,itssizeisverysmallandeasilydamaged.Sotheaccuracyneededishigh,andalsoit’sdifficulttousetraditionalwaytolocationandassemblytheICFtarget.ThispaperdeeplyresearchtherelatedtechnologyofICFtargetdomesticandforeignandputsforwardthesolutiontoassemblythestructureofCFTA(CapsuleFill-TubeAssembly)inthew
7、ayofmulti-dimensionalmicroscopicvisual.ThispaperalsodevelopedasetofprecisetargetAssemblysystembasedonmachinevision.ThispaperanalysiscompositionandstructureofICFtargetandputforwardthegeneralassemblystrategybasedonmicrom