基于DSP的窄間隙埋弧焊焊縫圖像處理與特征提取.pdf

1、焊縫自動(dòng)跟蹤技術(shù)，尤其是視覺(jué)跟蹤技術(shù)，已成為國(guó)內(nèi)外焊接自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)，被更加重視且進(jìn)行重點(diǎn)研究。焊縫圖像處理技術(shù)是焊縫跟蹤系統(tǒng)的軟核心。圖像處理技術(shù)的最基本工作是對(duì)圖像的采集和存儲(chǔ)。在焊接操作過(guò)程中，需要實(shí)時(shí)完成圖像的采集和存儲(chǔ)，為提高數(shù)據(jù)量很大的焊縫圖像處理速度，窄間隙埋弧焊圖像的采集和存儲(chǔ)選用高性能的DSP處理設(shè)備。Blackfin系列的DSP561不但具有強(qiáng)大的運(yùn)算能力，而且具有雙核結(jié)構(gòu)，能夠同時(shí)完成圖像的處理與存儲(chǔ)兩個(gè)任務(wù)，而

2、且其編程平臺(tái)Visual DSP++采用直觀、簡(jiǎn)潔的用戶界面，使得用戶可以靈活的進(jìn)行各種操作。其集成開(kāi)發(fā)與調(diào)試環(huán)境為編譯、調(diào)試程序提供了完整的圖形控制。而且Visual DSP++支持C/C++編譯器，這極大程度的提高了開(kāi)發(fā)效率，也有利于對(duì)程序進(jìn)行后期改進(jìn)。
　　窄間隙埋弧焊因焊絲完全被焊劑掩埋，無(wú)法直觀采集到焊槍是否處在焊縫中心線位置的圖像，因此設(shè)計(jì)激光光源發(fā)出直線光線照射在焊劑堆前沿，利用圖像傳感器進(jìn)行焊接位置圖像的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采

3、集，借助激光線完成焊槍位置偏差的超前判斷。將位置偏差信號(hào)傳遞給焊槍執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器，以實(shí)現(xiàn)焊縫的自動(dòng)跟蹤。
　　依據(jù)窄間隙埋弧焊的焊縫圖像特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的圖像處理步驟，分為圖像增強(qiáng)，使得焊縫圖像更加清晰；圖像分割，進(jìn)行焊件與焊縫邊緣的分割；圖像濾波，消除圖像分割后，焊縫邊緣附近的細(xì)小噪聲；邊緣提取，得到清晰、完整的焊縫邊緣圖像。針對(duì)窄間隙埋弧焊的焊縫軌跡多為直線焊道與弧形焊道，專門(mén)提出了改進(jìn)的Hough變換來(lái)提取焊縫直線或弧線邊緣