基于激光視覺的焊縫跟蹤系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、隨著智能制造在國家層面的提出，自動化和智能化將成為未來工業(yè)的發(fā)展方向。焊接是工業(yè)生產(chǎn)中一種非常重要的加工手段，實現(xiàn)焊接自動化，是焊接技術發(fā)展的必然趨勢。機器視覺技術將圖像處理算法應用到檢測領域，極大地提高了檢測精度。將機器視覺技術與焊接技術結合起來，實時檢測焊縫，可以提高工作效率和焊接質量，避免焊接過程中產(chǎn)生的弧光、煙塵對人體的傷害，降低焊接工人的勞動強度。本文針對自動焊接系統(tǒng)存在實時性低，適用性低，焊接精度低等不足，設計了一種基于激光

2、視覺的焊縫跟蹤系統(tǒng)。將線激光發(fā)射到焊接工件表面形成激光條紋，相機采集焊縫圖像，通過圖像處理算法檢測激光條紋中的焊縫信息，識別焊縫特征點，保證焊槍時刻處于正確的焊接位置。
　　對激光視覺系統(tǒng)的硬件組成進行設計，根據(jù)實際需求選擇相應的型號。對視覺系統(tǒng)進行標定，得到世界坐標系、相機坐標系、圖像坐標系與成像平面坐標系之間的轉換關系，獲取相機的內外參數(shù)，并消除相機的畸變，提高焊縫圖像的質量。進行手眼標定，得到相機坐標系與機器人末端坐標系的轉

3、換矩陣。
　　使用高斯濾波器和直方圖均衡化處理焊縫圖像，減少圖像中的噪聲信息，增強激光條紋信息。采用局部自適應閾值分割對圖像進行分割，得到二值圖像，將激光條紋信息和背景分離。結合改進的上下平均法和Hough變換初步提取激光條紋的中心線。基于最小二乘法得到準確的中心線方程，聯(lián)立方程求解交點，得到焊縫特征點。
　　根據(jù)焊縫跟蹤系統(tǒng)的工作流程，結合MFC、OpenCV、Halcon混合開發(fā)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)人機界面友好。通過實驗驗證，