基于雙目立體視覺(jué)埋弧焊焊縫成形的表征.pdf

1、石油長(zhǎng)輸管線用焊管對(duì)其焊縫質(zhì)量要求很高，不但要保證焊縫有良好的強(qiáng)度和沖擊韌性，而且還需要具備良好的耐蝕性。目前，主要給焊管表面涂敷一定厚度的防腐劑的工藝方法來(lái)保證母材和焊縫表面的耐蝕性。實(shí)際生產(chǎn)表明，焊縫成形的好壞直接決定其表面防腐層的涂敷厚度及其防腐效果。因此，研究一種焊縫成形自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)，不僅為評(píng)判焊縫成形情況提供了一種科學(xué)的評(píng)價(jià)方法，同時(shí)也為焊縫進(jìn)行后期防腐處理工藝過(guò)程提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對(duì)保證防腐效果和降低防腐成本具有重要意義。本文

2、以雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)獲取的埋弧焊焊縫表面視覺(jué)圖像為信息源，探索了一種實(shí)現(xiàn)焊縫成形的數(shù)字化評(píng)判方法。主要內(nèi)容包括：
　　 (1)搭建了一套基于計(jì)算機(jī)的可用于檢測(cè)焊縫成形的雙目立體視覺(jué)試驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)焊縫圖像的采集、顯示、存儲(chǔ)及圖像處理、參數(shù)提取等多種功能。
　　 (2)為了建立圖像像素位置與三維場(chǎng)景位置間的關(guān)系，簡(jiǎn)化攝像機(jī)模型，分別對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定與校正。采用Tsai二步法對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行了標(biāo)定，獲取了兩攝像機(jī)的內(nèi)、

3、外參數(shù)及投影矩陣。根據(jù)投影矩陣的變換校正了攝像機(jī)模型，使其理想化，大大簡(jiǎn)化了后期計(jì)算。
　　 (3)通過(guò)焊縫圖像的分割技術(shù)，實(shí)現(xiàn)焊縫平面信息（焊縫的長(zhǎng)度和寬度）的表征。首先，采用灰度歸一化和高斯濾波方法對(duì)焊縫圖像進(jìn)行預(yù)處理；其次，選用二次動(dòng)態(tài)閾值的方法實(shí)現(xiàn)焊縫的分割；最后，采用形態(tài)學(xué)處理中的閉運(yùn)算對(duì)分割出的焊縫區(qū)域二值圖像進(jìn)行平滑和填充處理。最終提取的焊縫平面輪廓與實(shí)際基本吻合，能很好的反映焊縫的平面信息。
　　 (4)

4、基于雙目立體視覺(jué)實(shí)現(xiàn)焊縫高度信息的表征。針對(duì)選用的基于灰度的相關(guān)匹配方法，對(duì)影響立體匹配的幾點(diǎn)因素：相似性測(cè)度函數(shù)、匹配窗口和相似性閾值等進(jìn)行了對(duì)比分析，探索了一種可以獲取焊縫圖像立體匹配最佳算法及參數(shù)的方法?；谠摲椒▽?duì)焊縫表面進(jìn)行三維重建，焊縫表面每一點(diǎn)的余高都可在重建圖像上直觀地反映出來(lái)。
　　 (5)研究了焊縫成形的參數(shù)化表征方法。首先，提取了焊縫的寬度、余高和過(guò)渡角等成形參數(shù)。其次，確定了焊縫成形的評(píng)價(jià)指標(biāo)：σB（焊寬