應(yīng)用于窄間隙埋弧焊的圖像采集及預(yù)處理系統(tǒng)研究.pdf

1、窄間隙埋弧焊施焊的過程中要求電弧始終保持對中，所以為了滿足這個要求，引入焊縫自動跟蹤系統(tǒng)。目前的焊縫自動跟蹤系統(tǒng)有很多種，分別基于不同的傳感器，但是視覺傳感器較其他傳感器有明顯的優(yōu)勢，所以開發(fā)基于視覺傳感器的焊縫跟蹤系統(tǒng)很有必要。圖像采集系統(tǒng)是基于視覺傳感器焊縫跟蹤系統(tǒng)的重要組成，它的功能是接收相機(jī)輸入的圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行緩沖和預(yù)處理，最后有效的輸出到計(jì)算機(jī)中。而計(jì)算機(jī)做進(jìn)一步的圖像處理，反饋出電弧對中信號給機(jī)械控制部分，從而實(shí)現(xiàn)焊縫自動跟

2、蹤?？梢哉f圖像采集的精確性、清晰度和速度等是焊縫自動跟蹤的關(guān)鍵。
　　圖像采集系統(tǒng)主要由兩個大部分組成，分別為光路結(jié)構(gòu)和圖像采集卡。光源和視覺傳感器以一定角度、距離安裝構(gòu)成光路結(jié)構(gòu)。圖像采集卡根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況選擇了完整開發(fā)設(shè)計(jì)。整個系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于圖像采集卡，由于本圖像采集卡專用于窄間隙埋弧焊，所以設(shè)計(jì)中主要以窄間隙埋弧焊焊縫及焊接過程特點(diǎn)為依據(jù)。圖像采集卡以FPGA為邏輯控制和圖像預(yù)處理算法實(shí)現(xiàn)的核心器件，不僅使整個設(shè)計(jì)具有很

3、高的靈活性，而且使電路高效簡潔。在與相機(jī)的連接問題上，采用市場上廣泛應(yīng)用的camera link作為圖像采集卡的輸入接口，提高了采集卡的通用性、數(shù)據(jù)傳輸速率和抗干擾能力。采用PCI總線作為圖像采集卡的輸出接口，實(shí)現(xiàn)圖像采集卡與計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咚俣群透呔取?br>　　第一部分為圖像采集系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，詳細(xì)論述了光源的選擇方案和實(shí)際安裝，以及它和視覺傳感器實(shí)現(xiàn)焊縫圖像采集的原理。第二部分為圖像采集卡的設(shè)計(jì)，也是本