中文题名: |
面向AGV叉车的货物托盘检测研究 |
姓名: | |
学号: | 1049721803770 |
保密级别: | 公开 |
论文语种: | chi |
学科代码: | 080900 |
学科名称: | 工学 - 电子科学与技术(可授工学、理学学位) - 电子科学与技术 |
学生类型: | 硕士 |
学位: | 工学硕士 |
学校: | 武汉理工大学 |
院系: | |
专业: | |
研究方向: | 图像处理 目标检测 |
第一导师姓名: | |
第一导师院系: | |
完成日期: | 2021-03-30 |
答辩日期: | 2021-05-31 |
中文关键词: | |
中文摘要: |
现代物流已经进入了智慧物流的时代,智能运输作为智慧物流的核心组成部分,涌现了以自动引导车(Automated Guided Vehicle,AGV)为代表的系列智能化运输设备。而AGV叉车的货物托盘检测作为在智能运输过程中的主要问题,要求能够在复杂场景中检测出货物托盘的位置和姿态,这是AGV叉车实现智能运输的关键环节。现有货物托盘检测方法主要依据传感设备的不同分为两类,一类是基于激光雷达的检测方法,另一类是基于视觉传感的检测方法。由于激光雷达价格昂贵且数据采集能力有限,难以满足AGV叉车长时间稳定工作的需求;视觉传感器价格相对低廉且采集能力较强,在智能运输中具有更高的应用价值。 本文在分析现有AGV叉车的货物托盘检测算法基础上,分别提出了基于二维图像和三维点云模型的货物托盘检测算法,有效提高了货物托盘检测的精度与稳定性,主要研究内容包括: (1)基于统一样本加权预测网络的货物托盘检测算法研究。针对面向AGV叉车的二维货物托盘图像检测存在样本均衡性差的问题,基于样本动态加权的方法,提出一种统一样本加权预测网络模型,利用样本在分类损失、回归损失和概率得分上的分布特性来预测样本权重;并将其与目标检测模型相融合,以统一样本加权预测网络模型的权重预测结果优化目标检测模型的权重,进而设计一种基于统一样本加权预测网络的货物托盘图像检测算法,以提升目标检测算法处理非均衡化样本的能力,实现面向AGV叉车的二维货物托盘图像检测。 (2)融合尺度不变特征变换(Scale-Invariant Feature Transform,SIFT)及三维点云的货物托盘检测方法研究。针对面向AGV叉车的三维货物托盘点云模型检测存在区域特征提取能力弱的问题,结合SIFT特征的方向编码特性和尺度感知特性分别构建面向三维货物托盘点云模型的方向编码单元与尺度感知单元,并通过二者的结合,提取货物托盘的点云方向特征与尺度感知特征;在此基础上,将方向编码单元和尺度感知单元与现有点云模型检测网络相结合,提出一种融合SIFT特征及三维点云的货物托盘检测方法,提升货物托盘点云模型检测网络的特征提取能力,实现面向AGV叉车的三维货物托盘点云模型检测。 (3)面向AGV叉车的货物托盘检测系统设计。结合AGV叉车的实际工作场景,设计并搭建面向AGV叉车的货物托盘检测系统。系统主要包括图像采集模块、二维货物托盘图像检测模块和三维货物托盘点云模型检测模块。通过系统测试实验验证货物托盘检测算法的有效性以及货物托盘检测系统的可行性。 |
参考文献: |
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中图分类号: | TP391.41 |
条码号: | 002000063450 |
馆藏号: | TD10050103 |
馆藏位置: | 403 |
备注: | 403-西院分馆博硕论文库;203-余家头分馆博硕论文库 |