大功率光纖激光焊紅外熱像增強(qiáng)算法研究.pdf

1、大功率激光焊在中厚板的焊接制造上展現(xiàn)出高速、單道熔透、高質(zhì)量接頭、低變形等優(yōu)點，得到了工業(yè)界越來越多的關(guān)注，未來在船舶制造、飛機(jī)制造、鋼鐵生產(chǎn)等重大設(shè)備制造、能源等工業(yè)領(lǐng)域得到突破應(yīng)用，促進(jìn)焊接生產(chǎn)效率和質(zhì)量的提高。論文利用高速攝像機(jī)采集大功率光纖激光焊接過程中的紅外圖像，利用圖像增強(qiáng)算法對采集到的紅外圖像進(jìn)行增強(qiáng)處理，尋找適合的圖像增強(qiáng)方法，使得獲取的圖像特征更加明顯、突出、易于識別。
　　 在大功率光纖激光焊接過程中，盡管各

2、種焊接控制參數(shù)保持恒定，由于受到焊接現(xiàn)場各種干擾因素的影響，焊接過程仍然會呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，直接影響焊接質(zhì)量。因此，實時檢測焊接狀態(tài)是實現(xiàn)焊接自動控制的前提。焊接時熔池的形態(tài)與焊接質(zhì)量密切相關(guān)。由于紅外圖像有強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，與可見光圖像相比，具有圖像信息簡潔等優(yōu)點，再加上焊接是高溫過程，使得紅外圖像在焊接熔池實時分析中非常實用，然而紅外圖像還存在對比度低、噪聲污染嚴(yán)重等缺點，因此研究熔池紅外圖像增強(qiáng)算法非常重要。論文以大功率(10kW)光

3、纖激光焊接為試驗對象，利用高速紅外視覺傳感器獲取熔池紅外圖像，捕獲焊接過程中熔池變化的瞬間信息，對這些信息進(jìn)行分析對激光焊接控制有重要意義。論文首先運用幾種常用的圖像增強(qiáng)濾波算法處理采集到的紅外圖像，如灰度拉伸、均值濾波、中值濾波、維納濾波等，比較其優(yōu)缺點，進(jìn)一步分析圖像中噪聲特點，利用小波多分辨率的特點，采用小波閾值分割算法消除噪聲污染。小波閾值處理算法中，閾值的選取至關(guān)重要，它直接影響到圖像濾波增強(qiáng)效果。為了計算適用的閾值，首先分別