基于視覺(jué)傳感的焊縫圖像處理與識(shí)別.pdf

1、在工業(yè)生產(chǎn)中，目前現(xiàn)有的焊接機(jī)器人從整體上來(lái)看大部分都是屬于示教再現(xiàn)型機(jī)器人部分離線編程型焊接機(jī)器人，這兩種焊接機(jī)器人都不具備有能夠適應(yīng)焊接惡劣環(huán)境和作業(yè)條件而變化的能力。因此，擺脫示教再現(xiàn)的方式，利用激光視覺(jué)傳感技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)焊接機(jī)器人自動(dòng)完成焊接過(guò)程具有十分重要的意義。本論文針對(duì)這一問(wèn)題在中厚板焊接自動(dòng)跟蹤領(lǐng)域中展開(kāi)研究，重點(diǎn)對(duì)焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)中的焊縫圖像處理以及焊后形貌特征檢測(cè)進(jìn)行了深入探究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出了實(shí)

2、現(xiàn)焊縫自動(dòng)跟蹤的研究意義，介紹了視覺(jué)傳感技術(shù)、圖像處理技術(shù)以及圖像三維重建技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。⑵介紹了焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)的總體構(gòu)成，搭建激光視覺(jué)傳感系統(tǒng)圖像采集實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，根據(jù)要求確定了圖像采集方案及系統(tǒng)構(gòu)件選型。⑶對(duì)采集到的焊縫結(jié)構(gòu)光圖像進(jìn)行預(yù)處理和后處理。其中預(yù)處理包括濾波去噪和圖像二值化，經(jīng)過(guò)與其他濾波去噪算法進(jìn)行對(duì)比和改進(jìn)，采用改進(jìn)的自適應(yīng)中值濾波對(duì)焊縫結(jié)構(gòu)光圖像進(jìn)行處理，然后利用改進(jìn)的大津法對(duì)焊縫結(jié)構(gòu)光圖像進(jìn)行自適應(yīng)二值化。后

3、處理包括焊縫激光帶邊緣提取和中心線提取，經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，最后采用基于形態(tài)學(xué)骨架化的中心線提取算法對(duì)焊縫激光帶進(jìn)行處理。⑷根據(jù)提取出的焊縫激光帶中心線的像素點(diǎn)坐標(biāo)，利用改進(jìn)的 Delaunay三角化算法和B-樣條插值算法分別對(duì)目標(biāo)焊縫進(jìn)行三維重建，從重建焊縫的三維效果進(jìn)行對(duì)比分析，得到基于B-樣條插值的重建算法明顯優(yōu)于Delaunay三角化算法。⑸根據(jù)本文所使用焊接方法的焊縫缺陷特點(diǎn)，建立了六種焊縫形貌評(píng)價(jià)指標(biāo)，設(shè)計(jì)算法對(duì)重建的目標(biāo)三維焊縫