基于小波變換的CO2氣體保護(hù)焊短路過渡熔滴圖像的邊緣提取.pdf

1、在現(xiàn)代制造業(yè)生產(chǎn)中，作為一種重要的焊接工藝方法，CO2氣體保護(hù)焊接具有焊縫質(zhì)量好、可操作性強(qiáng)、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。對熔滴圖像的分析可以為CO2氣體保護(hù)焊接熔滴過渡過程的機(jī)理研究提供證據(jù)，也有利于焊機(jī)的動態(tài)控制的研究，使焊接質(zhì)量的控制更直觀，更具針對性。本文根據(jù)小波多尺度變換提取邊緣理論，對CO2氣體保護(hù)焊接熔滴真實(shí)邊緣進(jìn)行提取。 論文在采用背光拍攝法的基礎(chǔ)上創(chuàng)新性地設(shè)計了微距高速攝影光路系統(tǒng)，采集焊接短路過

2、程的熔滴圖像。該系統(tǒng)由背光光源、UV鏡（紫外線濾光鏡）、ND鏡(中性灰度鏡)、干涉濾光片、微焦距鏡頭、C-Mount(C型轉(zhuǎn)接口)組成。該系統(tǒng)有效地克服了電弧光的影響，可以得到較為清晰的CO2氣體保護(hù)焊接熔滴圖像。 論文根據(jù)采集到的原始圖像特點(diǎn)，分別進(jìn)行了圖像截取、平滑去噪和圖像增強(qiáng)預(yù)處理，縮短了后續(xù)處理時間，改善了圖像質(zhì)量、突出了特征圖像信號。在圖像增強(qiáng)處理中，根據(jù)CO2氣體保護(hù)焊接熔滴圖像的階段特點(diǎn)，創(chuàng)新性地將短路過程分為短

3、路前期、短路階段和電弧復(fù)燃-平穩(wěn)燃弧期三個階段，分別實(shí)施參數(shù)不同的圖像增強(qiáng)處理。 論文設(shè)計了基于小波多尺度變換提取邊緣理論的熔滴真實(shí)邊緣提取方法。作者在以小波模值的局部極大值點(diǎn)作為邊緣的判定方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計了幅角方向的判據(jù)，提高了檢測準(zhǔn)確度。試驗(yàn)結(jié)果表明，此方法對CO2氣體保護(hù)焊熔滴圖像的邊緣提取效果要好于傳統(tǒng)的邊緣檢測方法。對于電弧復(fù)燃-平穩(wěn)燃弧期具有不完整邊緣的圖片，本文提出利用三次樣條插值和多項(xiàng)式擬合的方法進(jìn)行進(jìn)一步的邊