基于圖像識別的激光焊縫跟蹤系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著生產(chǎn)自動化和智能化技術的迅速發(fā)展，各種新技術在焊接領域得到廣泛的應用，焊接自動跟蹤系統(tǒng)已成為焊接自動控制研究領域中的一個重要內容。 本課題研究了一套基于圖像識別的激光焊縫跟蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)以激光作為輔助光源照射焊槍前方的工件焊縫，使用固定在焊槍上端的CCD(chargecoupleddevice)攝像機采集從工件表面反射的激光光帶圖像，經(jīng)過量化處理變成數(shù)字圖像存儲在工控機中。由工控機對攝取的圖像進行處理和特征量識別，得到焊縫坡

2、口中心點位置，比較得到偏差并進行軌跡校正。 (1)本文在分析、研究國內外焊縫跟蹤發(fā)展現(xiàn)狀的基礎上，提出了激光焊縫結構光系統(tǒng)實現(xiàn)方案，并探討了焊縫跟蹤的系統(tǒng)分類和圖像處理方法。 (2)采用圖像處理的濾波以及邊緣識別，完成圖像的預處理過程，基本達到了去除噪聲、識別邊緣、使焊縫明顯化的目的。對傳統(tǒng)的中值濾波實驗分析又加以改進，均不能滿足系統(tǒng)要求，由此本文又采用了拉普拉斯算法與高斯算法相結合的LOG濾波方法，通過二次濾波，達到了

3、濾波要求；同時，對幾種邊緣檢測算子在焊縫圖像處理中處理速度和處理效果進行了實驗，根據(jù)比較結果選擇Roberts算子作為系統(tǒng)圖像邊緣檢測算子，試驗證明效果良好。 (3)在圖像預處理的基礎上，運用Hough變換特征檢測，針對它的不足之處，加以改進后進行特征提取，然后分析系統(tǒng)的控制過程，轉換坐標，采用斜率法檢測特征點的圖像處理過程，最終識別出激光焊縫的坡口點。 (4)充分考慮焊接過程中的實際情況，對整個系統(tǒng)進行設計，并且對系統(tǒng)