基于數(shù)字圖像的ERW焊接狀態(tài)監(jiān)控技術(shù)研究.pdf

1、近年來,ERW焊管在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演越來越重要的角色,無縫鋼管逐步被ERW焊管取代。我國ERW焊管制造設(shè)備處于世界先進(jìn)水平,但是由于在焊接現(xiàn)場控制技術(shù)方面與國外差距較大,導(dǎo)致ERW焊管的質(zhì)量不穩(wěn)定。因此設(shè)計開發(fā)ERW焊接實時監(jiān)測控制系統(tǒng)對于提高我國ERW焊管質(zhì)量,具有重要的理論意義與工程應(yīng)用價值。
　　本文主要以焊接加熱區(qū)域內(nèi)采集的數(shù)字圖像為研究對象,將圖像工程的理念引入控制算法層次中,研究了基于數(shù)字圖像的ERW焊接狀態(tài)監(jiān)控技術(shù),設(shè)

2、計開發(fā)了ERW焊管焊接狀態(tài)計算機(jī)實時監(jiān)測控制系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)提出了基于改進(jìn)大津法的全局自適應(yīng)閾值分割方法,用于ERW焊接灰度圖像的閾值分割,克服了生產(chǎn)現(xiàn)場水汽、光線造成的噪聲影響,有效地解決了現(xiàn)場監(jiān)測圖像前景色的分離問題。并通過實驗驗證了該方法可行性與可靠性。
　　(2)研究了基于Freeman鏈碼的目標(biāo)邊緣查找技術(shù),并結(jié)合基于形態(tài)學(xué)的suzuki輪廓層次組織方式,實現(xiàn)了對圖像內(nèi)輪廓的提取,并將內(nèi)孔與外輪

3、廓加以區(qū)分。克服了使用梯度邊緣算子與多邊形逼近算法在提取目標(biāo)輪廓時形成的偽邊緣以及提取后的結(jié)果不閉合的問題。并以面積為閾值條件,較好地解決了在存在干擾情況下對前景色區(qū)域輪廓提取的問題。實驗表明,采用這種方法提取的輪廓具有較好的完整性和可信性。
　　(3)研究了采用累計概率Hough變換技術(shù)對圖像內(nèi)線性信息的查找,并設(shè)計了對指定目標(biāo)線段進(jìn)行篩選的算法。克服了在復(fù)雜條件下對線性信息提取的影響,有效地解決了在密集線段簇中指定線段的篩選問

4、題。
　　(4)建立了基于加熱面積、焊接速度、V型匯合點、V型角角度與角平分線為參數(shù)的專家系統(tǒng),通過專家系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與積累可以處理和反饋現(xiàn)場中焊接的實時狀態(tài),可以有效、及時的對電氣設(shè)備進(jìn)行控制。
　　(5)通過提取監(jiān)測圖像的內(nèi)在信息,建立了圖像信息與控制量之間的聯(lián)系,實現(xiàn)了焊接質(zhì)量的實時監(jiān)測與預(yù)測,以圖像處理、圖像分析與圖像理解的體系構(gòu)建了ERW焊管焊接計算機(jī)監(jiān)測控制系統(tǒng),改善了ERW焊接質(zhì)量,提高了ERW焊管制造的自動化程度