薄鋼板搭接焊縫的視覺特征檢測.pdf

1、隨著第三次工業(yè)革命浪潮方興未艾，現(xiàn)代化機(jī)械越來越廣泛的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中。為了滿足鋼鐵焊接行業(yè)對高質(zhì)量、高效率生產(chǎn)的需求，焊接智能化成為焊接行業(yè)的發(fā)展趨勢，提升焊接生產(chǎn)的柔性化與智能化成為擺在焊接行業(yè)工作者面前的一道挑戰(zhàn)性難題。本課題基于智能視覺焊接的行業(yè)背景，旨在開發(fā)具有智能識別焊縫位置的智能焊接系統(tǒng)，替代人工在惡劣環(huán)境下進(jìn)行焊接作業(yè)。這對于解放勞動力，改善焊接工人勞動生產(chǎn)環(huán)境，有重要的社會價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
　　本文以薄鋼板搭接焊

2、縫為研究對象，依據(jù)空間視覺約束和視覺測量原理，設(shè)計(jì)了合理的用于焊縫特征識別的視覺系統(tǒng)。系統(tǒng)選用大恒DH-HV1351UM系列CMOS相機(jī)，波長為650nm的紅色一字型激光光源，以及合適焦距的Computar鏡頭、窄帶濾光片以及衰減片。
　　焊縫特征提取過程包括焊縫圖像感興趣區(qū)域的確定（ROI），圖像濾波去噪，差分法提取激光條紋骨架以及對骨架進(jìn)行插值濾波，并對提取到的特征點(diǎn)進(jìn)行霍夫變換，得到激光條紋主直線信息。通過條紋骨架特征點(diǎn)與主

3、直線之間的距離間差，準(zhǔn)確獲取到了特征點(diǎn)位置信息，并通過Modbus通信協(xié)議完成與PLC之間的通信，進(jìn)而引導(dǎo)焊槍依據(jù)特征點(diǎn)位置信息完成糾偏，實(shí)現(xiàn)焊接任務(wù)。
　　針對圖像濾波，本文創(chuàng)新性提出基于能量的偽彩色變換濾波方法，能夠可靠地將激光條紋周圍毛刺以及能量較弱的飛濺等濾除，為進(jìn)一步特征提取做好準(zhǔn)備。
　　為了在充滿各種干擾的復(fù)雜環(huán)境中精確地提取到特征點(diǎn)，本文采用隨機(jī)抽樣一致預(yù)測算法（RANSCA）,通過對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行概率分析，精