焊接熔池視覺特征信息獲取與處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、在脈沖GTAW的自動(dòng)化焊接過程中，保證焊縫穩(wěn)定成形的有效措施是實(shí)現(xiàn)焊接過程實(shí)時(shí)閉環(huán)控制。而控制必須建立在準(zhǔn)確的熔池尺寸計(jì)算基礎(chǔ)上。本文對(duì)已有脈沖GTAW焊接過程中的視覺傳感技術(shù)與熔池特征計(jì)算問題進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，并深入研究了部分獲取熔池二維和三維特征信息的圖像處理算法，基于這些算法開發(fā)了“焊接熔池視覺特征信息獲取與處理系統(tǒng)”軟件，該軟件已獲得軟件著作權(quán)。 首先闡述了可實(shí)現(xiàn)視覺信息獲取的脈沖GTAW焊接試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)

2、熔池視覺信息的采集和對(duì)焊接參數(shù)的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。根據(jù)弧光輻射的強(qiáng)度分布和光譜分布特點(diǎn)，利用熔池反射電弧光的低強(qiáng)度的連續(xù)光譜作為照明光源，寬帶復(fù)合濾光系統(tǒng)可以克服金屬表面反射的高強(qiáng)度電弧光對(duì)熔池視覺信息的干擾。 采用的軟件工程模型中的線性模型為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了脈沖GTAW熔池圖像處理軟件系統(tǒng)。軟件基于Visual C++/MFC開發(fā)，主要分為文件管理，圖像檢測，圖像預(yù)處理，邊緣檢測，曲線擬合，三維尺寸獲取6個(gè)模塊。文件管理模塊完成圖像的讀取

3、，保存，打印等操作；圖像檢測模塊完成標(biāo)定，退化圖像復(fù)原，判斷熔池類型的功能；圖像預(yù)處理模塊完成濾波，圖像增強(qiáng)的功能；熔池邊緣檢測模塊獲取熔池邊緣；曲線擬合模塊采用B樣條，L-M算法合成完整的熔池圖像，并計(jì)算熔池的二維尺寸；三維尺寸獲取模塊選用基于陰影恢復(fù)的三維圖象處理算法，獲得熔池正面高度信息。 最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。在本軟件所集成的多種算法中，針對(duì)鋁合金，低碳鋼，不銹鋼選取不同的算法，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際情況符合，說明軟件的有