激光視覺V型焊縫圖像識(shí)別技術(shù)研究.pdf

1、基于激光視覺的焊縫傳感器具有獲取圖像信息量大，可靠性強(qiáng)，使用廣泛等特點(diǎn)。在實(shí)際工作環(huán)境中由于焊接工作條件不可能十分理想，傳感器距電弧較近，易受強(qiáng)列的弧光、高溫輻射、電磁干擾、煙塵飛濺等不利因素的影響。所以傳感器所采集的目標(biāo)圖像不可能是理想的圖像，需要進(jìn)行一定的處理才能改善圖像質(zhì)量供觀察和評(píng)價(jià)，才能從中提取有用的特征信息。因此，焊縫圖像的實(shí)時(shí)處理對(duì)實(shí)現(xiàn)焊縫自動(dòng)跟蹤是非常重要的，為此主要對(duì)焊縫的圖像識(shí)別技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　首先確定了

2、圖像識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和硬件選型，利用 DSP數(shù)字圖像處理器能大批量快速的處理圖像，完成圖像采集、圖像批量處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等工序。采用激光光源作為主動(dòng)光的非接觸性視覺傳感器，在焊接工件表面激光光帶能清晰的反應(yīng)出V型坡口的焊縫信息。通過建立激光結(jié)構(gòu)光傳感器數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)空間三維坐標(biāo)與圖像二維坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換。對(duì)結(jié)構(gòu)光傳感器數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化分析，確定了相機(jī)、激光光源的安裝位置，優(yōu)化了傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
　　分析攝像機(jī)的成像模型，進(jìn)行圖像識(shí)別系

3、統(tǒng)標(biāo)定，用最小二乘法進(jìn)行線性擬合，得出像素尺寸與實(shí)際尺寸的關(guān)系式。
　　根據(jù)V型坡口焊縫的特點(diǎn)，開發(fā)了一套焊縫圖像處理算法，通過圖像平滑濾波、閾值分割、邊緣檢測(cè)、骨化、直線提取等過程提取出焊縫的特征信息。首先對(duì)焊縫圖像進(jìn)行圖像平滑處理和閾值分割，比較各種濾波算法的效果最終確定使用中值濾波算法；其次進(jìn)行邊緣檢測(cè)，canny邊緣檢測(cè)算法能清晰的檢測(cè)出激光光帶的邊界部分；然后將邊緣檢測(cè)的結(jié)果進(jìn)行骨化處理，提取出激光光帶的單像素中心線；最