潛水員便攜系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及小波濾波領(lǐng)域，尤其涉及一種潛水員便攜系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，一般采用潛水員攜帶焊接設(shè)備前往水下設(shè)備的焊縫位置實(shí)施焊接，水下設(shè)備的焊接質(zhì)量一方面取決于水下焊接工藝，另一方面取決于焊縫的準(zhǔn)確識(shí)別和定位，然而，由于水下環(huán)境的復(fù)雜性，水下散射光干擾嚴(yán)重，憑借潛水員通過肉眼尋找焊縫，可靠性不高，間接導(dǎo)致水下焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。
[0003]為此，需要一種水下潛水員能夠佩戴的焊縫準(zhǔn)確定位系統(tǒng)，在潛水員身上安裝各種能夠適應(yīng)水下環(huán)境的焊縫定位裝置乃至自動(dòng)焊接裝置，解放潛水員的焊接操作，去除水下散射光干擾，提高焊接的準(zhǔn)確性，從而保證水下設(shè)備能夠長期立于水面下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于Marr小波濾波的潛水員便攜系統(tǒng)，利用包括Marr小波濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和目標(biāo)識(shí)別子設(shè)備的焊縫識(shí)別設(shè)備對焊縫進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，并進(jìn)而自動(dòng)完成焊接操作。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于Marr小波濾波的潛水員便攜系統(tǒng)，所述便攜系統(tǒng)包括頭部安裝支架、清晰化處理設(shè)備和焊縫識(shí)別設(shè)備，所述清晰化處理設(shè)備和所述焊縫識(shí)別設(shè)備都位于所述頭部安裝支架上，用于分別對水下圖像執(zhí)行散射光消除和焊縫識(shí)別處理。
[0006]更具體地，在所述基于Marr小波濾波的潛水員便攜系統(tǒng)中，還包括:電焊鉗，用于固定焊條，所述焊條為濕法涂料焊條，材料為低碳鋼；安全開關(guān)，其負(fù)極導(dǎo)線連接到所述電焊鉗；接地夾，被固定在待焊接工件上；電焊機(jī)，負(fù)極連接至所述電焊鉗，正極接地；電焊鉗驅(qū)動(dòng)設(shè)備，與所述電焊鉗連接，用于根據(jù)電焊鉗驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述電焊鉗前往待焊接工件的焊縫位置；電焊鉗驅(qū)動(dòng)電機(jī)，為一直流電機(jī)，為所述電焊鉗驅(qū)動(dòng)設(shè)備對所述電焊鉗的驅(qū)動(dòng)提供動(dòng)力；GPS定位設(shè)備，設(shè)置在浮標(biāo)上，由電力供應(yīng)設(shè)備提供電力供應(yīng)，用于接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的GPS定位數(shù)據(jù)；聲納探測設(shè)備，設(shè)置在浮標(biāo)上，由電力供應(yīng)設(shè)備提供電力供應(yīng)，用于探測所述潛水員到浮標(biāo)的相對距離，并作為第一相對距離輸出；超聲波檢測儀，設(shè)置在所述頭部安裝支架上，用于測量所述潛水員距離前方焊縫的距離，并作為第二相對距離輸出；移動(dòng)硬盤，預(yù)先存儲(chǔ)了焊縫灰度范圍和各類焊縫基準(zhǔn)模版，所述焊縫灰度范圍用于將圖像中的焊縫與背景分離，所述各類焊縫基準(zhǔn)模版為對各類基準(zhǔn)焊縫預(yù)先進(jìn)行拍攝所得到的各個(gè)圖像；浮標(biāo)，設(shè)置在所述潛水員的上方水面上；電力供應(yīng)設(shè)備，設(shè)置在所述浮標(biāo)上，包括防水密封罩、太陽能供電器件、蓄電池、切換開關(guān)和電壓轉(zhuǎn)換器，所述防水密封罩用于容納所述太陽能供電器件、所述蓄電池、所述切換開關(guān)和所述電壓轉(zhuǎn)換器，所述切換開關(guān)與所述太陽能供電器件和所述蓄電池分別連接，根據(jù)蓄電池的剩余電量決定是否切換到所述太陽能供電器件以由所述太陽能供電器件供電，所述電壓轉(zhuǎn)換器與所述切換開關(guān)連接，以將通過切換開關(guān)輸入的5V電壓轉(zhuǎn)換為3.3V電壓；水下拍攝設(shè)備，包括半球形防水透明罩、輔助照明子設(shè)備和C⑶視覺傳感器，所述半球形防水透明罩用于容納所述輔助照明子設(shè)備和所述CCD視覺傳感器，所述輔助照明子設(shè)備為所述CCD視覺傳感器的水下拍攝提供輔助照明，所述CCD視覺傳感器對前方目標(biāo)拍攝以獲得包含前方目標(biāo)的水下圖像；所述清晰化處理設(shè)備與所述CCD視覺傳感器、所述超聲波檢測儀和所述輔助照明子設(shè)備分別連接，以獲得所述第二相對距離和所述輔助照明亮度，并基于所述第二相對距離和所述輔助照明亮度去除所述水下圖像中因?yàn)檩o助照明子設(shè)備照射而在前方目標(biāo)上形成的散射光成份，以獲得清晰化水下圖像；所述焊縫識(shí)別設(shè)備與所述清晰化處理設(shè)備和所述移動(dòng)硬盤分別連接，包括Marr小波濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備和目標(biāo)識(shí)別子設(shè)備；所述Marr小波濾波子設(shè)備與所述CCD視覺傳感器連接，用于對所述清晰化水下圖像采用基于2階Marr小波基的小波濾波處理，以濾除所述水下圖像中的高斯噪聲，獲得小波濾波圖像；所述中值濾波子設(shè)備與所述Marr小波濾波子設(shè)備連接，用于對所述小波濾波圖像執(zhí)行中值濾波處理，以濾除所述小波濾波圖像中的水粒子散射成分，獲得中值濾波圖像；所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備與所述中值濾波子設(shè)備連接，用于對所述中值濾波圖像執(zhí)行尺度變換增強(qiáng)處理，以增強(qiáng)圖像中目標(biāo)與背景的對比度，獲得增強(qiáng)圖像；所述目標(biāo)分割子設(shè)備與所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備連接，將所述增強(qiáng)圖像中像素灰度值在所述焊縫灰度范圍內(nèi)的所有像素組成焊縫子圖像；所述目標(biāo)識(shí)別子設(shè)備與所述目標(biāo)分割子設(shè)備和所述移動(dòng)硬盤分別連接，將所述焊縫子圖像與各類焊縫基準(zhǔn)模版逐一匹配，輸出匹配成功的焊縫基準(zhǔn)模版對應(yīng)的焊縫類型作為目標(biāo)焊縫類型；ARM11處理芯片，設(shè)置在所述頭部安裝支架上，與所述GPS定位設(shè)備、所述聲納探測設(shè)備、所述超聲波檢測儀、所述水上處理設(shè)備和所述焊縫識(shí)別設(shè)備分別連接，用于在接收到所述目標(biāo)焊縫類型時(shí)，啟動(dòng)所述GPS定位設(shè)備、所述聲納探測設(shè)備和所述超聲波檢測儀以接收所述GPS定位數(shù)據(jù)、所述第一相對距離和所述第二相對距離，基于所述GPS定位數(shù)據(jù)、所述第一相對距離和所述第二相對距離計(jì)算并輸出焊縫定位數(shù)據(jù)，并通過電纜將所述焊縫定位數(shù)據(jù)、所述焊縫子圖像和所述目標(biāo)焊縫類型傳輸?shù)剿鏊咸幚碓O(shè)備；其中，所述ARMll處理芯片在接收到所述目標(biāo)焊縫類型時(shí)，根據(jù)焊縫子圖像在水下圖像的相對位置確定電焊鉗驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0007]更具體地，在所述基于Marr小波濾波的潛水員便攜系統(tǒng)中:所述ARMll處理芯片在未接收到所述目標(biāo)焊縫類型時(shí)，關(guān)閉所述GPS定位設(shè)備、所述聲納探測設(shè)備和所述超聲波檢測儀。
[0008]更具體地，在所述基于Marr小波濾波的潛水員便攜系統(tǒng)中:所述Marr小波濾波子設(shè)備、所述中值濾波子設(shè)備、所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、所述目標(biāo)分割子設(shè)備和所述目標(biāo)識(shí)別子設(shè)備被集成在一塊集成電路板上。
[0009]更具體地，在所述基于Marr小波濾波的潛水員便攜系統(tǒng)中:所述頭部安裝支架上設(shè)置防水罩，用于容納所述ARMll處理芯片、所述清晰化處理設(shè)備和所述焊縫識(shí)別設(shè)備。
[0010]更具體地，在所述基于Marr小波濾波的潛水員便攜系統(tǒng)中:所述電焊鉗、所安全開關(guān)、所接地夾、所電焊機(jī)、所電焊鉗驅(qū)動(dòng)設(shè)備和所電焊鉗驅(qū)動(dòng)電機(jī)都設(shè)置在所述頭部安裝支架上。
【附圖說明】
[0011]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0012]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的基于Marr小波濾波的潛水員便攜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0013]附圖標(biāo)記:1頭部安裝支架；2清晰化處理設(shè)備；3焊縫識(shí)別設(shè)備
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將參照附圖對本發(fā)明的基于Marr小波濾波的潛水員便攜系統(tǒng)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015]當(dāng)前，對于從事焊接工作的潛水員來說，由于水下作業(yè)的特殊環(huán)境，水下散射光干擾嚴(yán)重，很難通過肉眼識(shí)別到準(zhǔn)確的焊縫位置，同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中也缺少能夠適應(yīng)水下工作環(huán)境的焊縫識(shí)別設(shè)備，焊縫位置識(shí)別不準(zhǔn)確，焊接的結(jié)果自然不夠理想。
[0016]為了克服上述不足，本發(fā)明搭建了一種基于Marr小波濾波的潛水員便攜系統(tǒng)，通過一系列能夠適應(yīng)水下環(huán)境的圖像識(shí)別設(shè)備、圖像定位設(shè)備完成水下焊縫的準(zhǔn)確識(shí)別工作。
[0017]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的基于Marr小波濾波的潛水員便攜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖，所述便攜系統(tǒng)包括頭部安裝支架、清晰化處理設(shè)備和焊縫識(shí)別設(shè)備，所述清晰化處理設(shè)備和所述焊縫