激光視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)研究.pdf

1、現(xiàn)在我國已經(jīng)是國際上的第一大焊接國家，鋼產(chǎn)量每年已經(jīng)超過5億多噸[1]，其中一半的鋼材經(jīng)過焊接加工零件和產(chǎn)品。由于傳統(tǒng)的手工焊對工人操縱的技能和勞動強度要求非常的高，所以隨著計算機技術(shù)、控制技術(shù)和機械技術(shù)的發(fā)展，對焊接的自動化提出了較高的要求。現(xiàn)在依靠相機為傳感器的焊縫跟蹤系統(tǒng)中，相機具有響應(yīng)速度快、搭建系統(tǒng)的方便性、系統(tǒng)可以自動控制等優(yōu)點。用于現(xiàn)代化的焊接，不但可以保證焊接的質(zhì)量，還可以滿足焊接的速度要求。故對激光視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)的基

2、本組成和基本原理進行了研究分析。
　　激光視覺焊縫跟蹤系統(tǒng)首先要進行視覺標(biāo)定，來確定世界坐標(biāo)系和圖像坐標(biāo)系的幾何關(guān)系。焊縫跟蹤系統(tǒng)的精度和質(zhì)量主要取決于對攝像機系統(tǒng)的標(biāo)定精度?；谕敢曌儞Q矩陣的攝像機標(biāo)定技術(shù)，雖然能夠滿足攝像機的實時計算，但是卻存在過分參數(shù)化的缺點。本文運用非線性方程參數(shù)估計法，對焊接模型進行了重新標(biāo)定，克服了傳統(tǒng)標(biāo)定過程中的過參數(shù)化。
　　電弧弧光的干擾對于在焊接過程中提取出來的焊縫圖像質(zhì)量影響非常大。本

3、文提出了一套對實時圖像進行處理的方法。該算法主要由兩部分組成：第一部分為焊縫圖像的前處理算法，主要包括焊縫圖像的加窗處理、圖像增強、平滑濾波、二值化。第二部分為焊縫圖像的后處理算法，主要包括光帶中心線的提取，特征點的提取。對征點進行了直線擬合，為控制部分進行焊縫跟蹤作好了準(zhǔn)備。
　　用TI公司的TMS320DM642作為焊縫圖像處理的核心處理器，建立了焊縫實時跟蹤系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)。分析了焊縫圖像處理基本過程中系統(tǒng)的工作過程，及其系統(tǒng)