基于圖像識(shí)別的激光焊縫跟蹤系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化技術(shù)的迅速發(fā)展，各種新技術(shù)在焊接領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，焊接自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)已成為焊接自動(dòng)控制研究領(lǐng)域中的一個(gè)重要內(nèi)容。 本課題研究了一套基于圖像識(shí)別的激光焊縫跟蹤系統(tǒng)，該系統(tǒng)以激光作為輔助光源照射焊槍前方的工件焊縫，使用固定在焊槍上端的CCD(chargecoupleddevice)攝像機(jī)采集從工件表面反射的激光光帶圖像，經(jīng)過量化處理變成數(shù)字圖像存儲(chǔ)在工控機(jī)中。由工控機(jī)對(duì)攝取的圖像進(jìn)行處理和特征量識(shí)別，得到焊縫坡

2、口中心點(diǎn)位置，比較得到偏差并進(jìn)行軌跡校正。 (1)本文在分析、研究國(guó)內(nèi)外焊縫跟蹤發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了激光焊縫結(jié)構(gòu)光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，并探討了焊縫跟蹤的系統(tǒng)分類和圖像處理方法。 (2)采用圖像處理的濾波以及邊緣識(shí)別，完成圖像的預(yù)處理過程，基本達(dá)到了去除噪聲、識(shí)別邊緣、使焊縫明顯化的目的。對(duì)傳統(tǒng)的中值濾波實(shí)驗(yàn)分析又加以改進(jìn)，均不能滿足系統(tǒng)要求，由此本文又采用了拉普拉斯算法與高斯算法相結(jié)合的LOG濾波方法，通過二次濾波，達(dá)到了

3、濾波要求；同時(shí)，對(duì)幾種邊緣檢測(cè)算子在焊縫圖像處理中處理速度和處理效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，根據(jù)比較結(jié)果選擇Roberts算子作為系統(tǒng)圖像邊緣檢測(cè)算子，試驗(yàn)證明效果良好。 (3)在圖像預(yù)處理的基礎(chǔ)上，運(yùn)用Hough變換特征檢測(cè)，針對(duì)它的不足之處，加以改進(jìn)后進(jìn)行特征提取，然后分析系統(tǒng)的控制過程，轉(zhuǎn)換坐標(biāo)，采用斜率法檢測(cè)特征點(diǎn)的圖像處理過程，最終識(shí)別出激光焊縫的坡口點(diǎn)。 (4)充分考慮焊接過程中的實(shí)際情況，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且對(duì)系統(tǒng)