随着焊接行业的迅猛发展,焊接自动化和智能化是未来焊接技术发展的重要趋势。旋转电弧传感GMAW(Gas Metal Arc Welding,熔化极气体保护焊)作为一种高效的焊接方法,逐渐成为国内外学者研究的热点和重点。本文建立了一套借助背光源的旋转电弧传感GMAW焊接图像采集系统,并通过图像处理技术对旋转电弧传感GMAW平堆焊电弧形态和熔滴过渡行为进行了相关研究。为分析旋转电弧平堆焊电弧形态,首先通过ROI提取选取电弧区域,针对电弧弱边缘提出了图像相乘的图像增强算法,然后选用大津法对电弧图像进行自动阈值分割,通过对阈值分割后像素值为1的像素点叠加获得电弧区域面积,提高了电弧边缘提取精度,并且提取到了较为准确的电弧边缘和面积。分析了旋转电弧旋转一周弧长、电弧面积和电流变化过程,获得了旋转电弧不同位置处的电弧特性。对于焊接过程中焊丝干伸长和弧长的变化,提出了针对焊丝干伸长和弧长提取的图像处理算法。对旋转不同位置处的焊丝通过透视变换获得其正视图,对焊丝进行特征定位获得其横纵坐标。然后对图像进行剪切、偏移和叠加,通过增强焊丝特征与背景之间的灰度差别来获得焊丝干伸长信息。根据电弧特征定位来选取电弧区域,并对经过图像预处理后得到的电弧二值图像进行y方向灰度分布统计获得弧长信息。最后分别建立对应的焊丝干伸长和弧长模型,并对焊丝干伸长和弧长动态变化进行相关分析。为了研究熔滴的过渡行为,首先对采集到的熔滴图像进行图像滤波去噪,针对采集到的熔滴整体图像亮度较暗和边界不够清晰的问题,提出了组合增强法,先用小波变换增强图像的整体亮度,然后再用相乘法增强图像的对比度,最后采用canny算子对熔滴边缘进行提取,对于部分缺失的熔滴边缘进行最小二乘法拟合,获得熔滴等效半径,结合熔滴的受力,分析熔滴的过渡形态和过渡路径,通过计算熔滴过渡图像时间间隔获得熔滴过渡频率。