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本文研究了一套基于多视觉传感的焊缝图像实时采集和图像处理系统。该系统采用两个650nm红光半导体激光器作为光源,用两个面阵CCD摄像机来接收从工件上方漫反射的反映不同焊缝坡口形式的条形光,通过信号采集和图像处理,得到条形光变形处的中间位置即焊缝中心线的位置。传感器主要由红光半导体激光器、工业CCD、650nm窄带滤光片和16mm镜头等组成。通过实验,确定了多视觉传感器的安装位置和结构参数,以保证图像中焊缝参数的精确提取。
焊接过程中会产生强烈的弧光、飞溅和烟尘干扰等噪声,严重影响了焊缝中心位置的识别。本文采用中值滤波去除噪声,基于图像中激光带的灰度值恒定的特性,采用固定阈值图像分割方法提取出激光带灰度值的图像信息,用轮廓跟踪法实现图像的边缘提取。本文研究了I型对接、搭接、角接、V型对接四种典型焊缝接头的焊缝中心位置识别方法,根据提取出的激光图像特征,得到特征线并获取焊缝位置坐标。采用上述方法开发了焊缝结构光图像处理和分析软件,每幅图像处理时间不超过20ms。实验表明该方法具有实时性好、抗干扰性强和准确性高等特点。
本文基于Visual C++6.0在Windows XP系统平台上开发了多视觉焊缝图像实时采集和处理系统,该系统可以实现两路视频同时采集、处理和特征分析并实时得到焊缝图像的特征点坐标和偏差信息。本文提出了基于多视觉焊缝偏差识别和判断焊缝走向的方法,分别对直线、S曲线和折线焊缝进行了实例分析。