發(fā)布時間：2023-03-02 07:37

　　本課題圍繞廢舊塑料飲料瓶在整瓶視覺分選過程中的顏色和位置識別問題以及廢舊塑料飲料瓶的氣動噴射分離問題展開研究�；�于深度學(xué)習(xí)分類的理論,采集并制作了廢舊塑料飲料瓶分類數(shù)據(jù)集,運用三種經(jīng)典深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)(Alex Net、VGGNet和Darknet-53)在分類數(shù)據(jù)集上訓(xùn)練和測試,研究了廢舊塑料飲料瓶顏色識別問題。以此為基礎(chǔ)提出了適合于廢舊塑料飲料瓶分類的Bottle Net分類網(wǎng)絡(luò)模型,并研究了該分類網(wǎng)絡(luò)模型在不同工況環(huán)境(不同傳送帶顏色和光照強度)下顏色識別的適應(yīng)性。基于深度學(xué)習(xí)目標檢測方法,采集并制作了廢舊塑料飲料瓶檢測數(shù)據(jù)集,研究了廢舊塑料飲料瓶的位置識別問題,設(shè)計并構(gòu)建了適合于廢舊塑料飲料瓶位置識別的BottleYOLOv3定位網(wǎng)絡(luò)模型。針對連續(xù)多幀圖像中可能存在信號重復(fù)問題,提出了廢舊塑料飲料瓶在分選過程中避免遺漏和位置信息重復(fù)算法。利用流體仿真軟件Fluent,并結(jié)合正交試驗分析方法,模擬仿真了氣動噴嘴型式、總長、收縮角以及出口直徑對噴射性能的影響規(guī)律,優(yōu)化了噴嘴的結(jié)構(gòu)。利用流體仿真軟件Fluent模擬被噴射的廢舊塑料飲料瓶在噴射氣流下所受到的沖擊性負載,構(gòu)建了廢舊塑料飲料瓶...

【文章頁數(shù)】：112 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題研究的意義及應(yīng)用前景
    1.2 顏色識別與位置檢測
        1.2.1 顏色識別技術(shù)
        1.2.2 多目標位置檢測技術(shù)
    1.3 氣動噴射噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計
    1.4 氣體沖擊射流技術(shù)
    1.5 論文的主要研究內(nèi)容
2 基于深度學(xué)習(xí)的廢舊塑料飲料瓶的顏色識別
    2.1 引言
    2.2 廢舊塑料飲料瓶分選系統(tǒng)顏色識別簡介
    2.3 廢舊塑料飲料瓶分類數(shù)據(jù)集制作
        2.3.1 弱光環(huán)境下黑色傳送帶分類數(shù)據(jù)集采集
        2.3.2 分類數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)增強
        2.3.3 廢舊塑料飲料瓶分類數(shù)據(jù)集綜合
    2.4 常見深度學(xué)習(xí)分類算法模型
        2.4.1 Alex Net網(wǎng)絡(luò)模型
        2.4.2 VGGNet網(wǎng)絡(luò)模型
        2.4.3 Darknet-53 網(wǎng)絡(luò)模型
    2.5 三類深度學(xué)習(xí)分類算法仿真實驗及結(jié)果分析
        2.5.1 實驗硬件及軟件簡述
        2.5.2 三類分類模型的訓(xùn)練
        2.5.3 三類分類模型測試結(jié)果
        2.5.4 三類分類模型的特征圖可視化分析
        2.5.5 三類分類模型結(jié)果分析
    2.6 廢舊塑料飲料瓶Bottle Net分類網(wǎng)絡(luò)模型的設(shè)計
        2.6.1 廢舊塑料飲料瓶Bottle Net分類網(wǎng)絡(luò)模型結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.6.2 廢舊塑料飲料瓶Bottle Net分類網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練與測試結(jié)果分析
        2.6.3 廢舊塑料飲料瓶Bottle Net分類網(wǎng)絡(luò)模型的特征圖可視化分析
    2.7 不同顏色傳送帶和光源強度對Bottle Net分類網(wǎng)絡(luò)模型準確率的影響
    2.8 廢舊塑料飲料瓶Bottle Net分類網(wǎng)絡(luò)模型的訓(xùn)練優(yōu)化
    2.9 本章小結(jié)
3 廢舊塑料飲料瓶的位置檢測
    3.1 引言
    3.2 廢舊塑料飲料瓶定位模型設(shè)計
    3.3 廢舊塑料飲料瓶檢測數(shù)據(jù)集準備
        3.3.1 廢舊塑料飲料瓶檢測數(shù)據(jù)的拍攝
        3.3.2 數(shù)據(jù)增強
        3.3.3 廢舊塑料飲料瓶檢測數(shù)據(jù)集的制作
    3.4 廢舊塑料飲料瓶定位模型分析
        3.4.1 Bottle-YOLOv3 目標檢測原理
        3.4.2 去重復(fù)原理
    3.5 廢舊塑料飲料瓶定位模型的訓(xùn)練與測試
        3.5.1 廢舊塑料飲料瓶定位模型的訓(xùn)練
        3.5.2 廢舊塑料飲料瓶定位模型的測試
    3.6 廢舊塑料飲料瓶分選試驗系統(tǒng)搭建及實驗
        3.6.1 視覺系統(tǒng)整體搭建
        3.6.2 數(shù)據(jù)采集
        3.6.3 視頻數(shù)據(jù)測試及結(jié)果
    3.7 本章小結(jié)
4 氣動噴嘴結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 軸對稱欠膨脹氣體自由射流的理論分析
    4.3 氣體噴射沖擊廢舊塑料飲料瓶過程
        4.3.1 氣體的特性
        4.3.2 廢舊塑料飲料瓶的物理特性
        4.3.3 影響氣體沖擊性能的因素
    4.4 基于正交試驗方法的氣動噴嘴結(jié)構(gòu)設(shè)計
        4.4.1 氣動噴嘴的型式與結(jié)構(gòu)
        4.4.2 氣動噴嘴正交試驗設(shè)計
        4.4.3 氣動噴嘴內(nèi)外流場Fluent數(shù)值模擬仿真
        4.4.4 錐形噴嘴正交試驗結(jié)果與分析
        4.4.5 錐直形噴嘴正交試驗結(jié)果與分析
        4.4.6 錐形噴嘴和錐直形噴嘴綜合對比分析
    4.5 本章小結(jié)
5 沖擊射流下廢舊塑料飲料瓶運動軌跡模擬分析
    5.1 引言
    5.2 廢舊塑料飲料瓶氣動分離方法簡介
    5.3 氣體沖擊射流的基本理論
    5.4 廢舊塑料飲料瓶的運動模型建立
        5.4.1 廢舊塑料飲料瓶運動模型分離模型簡介
        5.4.2 被噴射廢舊塑料飲料瓶的運動分析
    5.5 廢舊塑料飲料瓶數(shù)學(xué)模型中部分參數(shù)量的確定
    5.6 分離運動模擬參數(shù)優(yōu)化
        5.6.1 噴嘴噴射方案的確定
        5.6.2 噴嘴沖擊仿真模擬初始化設(shè)置
        5.6.3 噴嘴出口直徑參數(shù)優(yōu)化
        5.6.4 廢舊塑料飲料瓶的運動軌跡模擬
        5.6.5 氣動噴射分離部分優(yōu)化結(jié)果
    5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻
附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的專利情況



本文編號：3752222