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(lái),ERW焊管在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演越來(lái)越重要的角色,無(wú)縫鋼管逐步被ERW焊管取代。我國(guó)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(chǎng)控制技術(shù)方面與國(guó)外差距較大,導(dǎo)致ERW焊管的質(zhì)量不穩(wěn)定。因此設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)ERW焊接實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)對(duì)于提高我國(guó)ERW焊管質(zhì)量,具有重要的理論意義與工程應(yīng)用價(jià)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(duì)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(jì)開(kāi)發(fā)了ERW焊管焊接狀態(tài)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。主要研究?jī)?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(chǎng)水汽、光線造成的噪聲影響,有效地解決了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)圖像前景色的分離問(wèn)題。并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)了對(duì)圖像內(nèi)輪廓的提取,并將內(nèi)孔與外輪

3、廓加以區(qū)分?？朔耸褂锰荻冗吘壦阕优c多邊形逼近算法在提取目標(biāo)輪廓時(shí)形成的偽邊緣以及提取后的結(jié)果不閉合的問(wèn)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(duì)前景色區(qū)域輪廓提取的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)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(jì)概率Hough變換技術(shù)對(duì)圖像內(nèi)線性信息的查找,并設(shè)計(jì)了對(duì)指定目標(biāo)線段進(jìn)行篩選的算法?？朔嗽趶?fù)雜條件下對(duì)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(wèn)

4、題。
　　(4)建立了基于加熱面積、焊接速度、V型匯合點(diǎn)、V型角角度與角平分線為參數(shù)的專(zhuān)家系統(tǒng),通過(guò)專(zhuān)家系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與積累可以處理和反饋現(xiàn)場(chǎng)中焊接的實(shí)時(shí)狀態(tài),可以有效、及時(shí)的對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行控制。
　　(5)通過(guò)提取監(jiān)測(cè)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(shí)現(xiàn)了焊接質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè),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(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)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(dòng)化程度