CO-,2-焊視覺圖像形態(tài)學處理及焊縫跟蹤的研究.pdf

1、CO<,2>氣體保護焊以其低成本、高效等優(yōu)點獲得了廣泛的應用,但是,焊接過程飛濺大.采用機器視覺技術對CO<,2>氣體保護焊焊縫自動跟蹤的研究有十分重要的意義.但是目前還未有效地加以利用,這是因為焊縫區(qū)存在大量的弧光、飛濺等噪聲的干擾,不易獲得清晰穩(wěn)定的近縫區(qū)圖像.鑒于弧光與焊接電流及電弧區(qū)輻射之間的相互關系,該文采用相應的濾光系統(tǒng)將強烈的紫外及部分可見光濾除,余留的光作為光源,通過CCD攝像機獲得了穩(wěn)定的近縫區(qū)圖像.通過圖像采集設備、

2、驅動機構等硬件接口與計算機圖像處理單元的互相通信完成圖像采集、存儲、處理、特征提取、偏差提取以及過程控制等任務.根據(jù)系統(tǒng)的特點及性能要求,選擇設計了無輔助光源的CO<,2>氣體保護焊焊縫自動跟蹤系統(tǒng),主要包括濾光系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和偏差調節(jié)系統(tǒng).該系統(tǒng)具有可靠性、抗干擾性、實時性、系統(tǒng)簡單、成本低等特點,適合中國國情,利于推廣應用.該文首次將數(shù)學形態(tài)學濾波法應用到焊縫圖像預處理中,通過數(shù)學形態(tài)學開閉運算對焊縫圖像進行濾波,

3、可以消除不規(guī)則的干擾噪聲,特別是焊縫邊緣的凸凹噪聲、圖像內部的小孔噪聲和圖像背景中的碎屑噪聲,得到清晰的焊縫區(qū)圖像.為提取焊縫特征信息打下良好的基礎.該文通過對焊縫區(qū)圖像的像素灰度值的研究,依據(jù)圖像灰度直方圖的特征對圖像進行了二值化、三值化及數(shù)學形態(tài)學梯度的圖像分割,在充分利用焊縫區(qū)灰度特征的基礎上,提出了基于灰度值的焊縫特征信息提取方法.通過邊緣特征信息識別算法,可以得到準確的焊縫位置偏差信息,并且由于算法相對簡單,提高了焊縫跟蹤過程