基于雙目立體視覺埋弧焊焊縫成形的表征.pdf

1、石油長輸管線用焊管對其焊縫質(zhì)量要求很高，不但要保證焊縫有良好的強度和沖擊韌性，而且還需要具備良好的耐蝕性。目前，主要給焊管表面涂敷一定厚度的防腐劑的工藝方法來保證母材和焊縫表面的耐蝕性。實際生產(chǎn)表明，焊縫成形的好壞直接決定其表面防腐層的涂敷厚度及其防腐效果。因此，研究一種焊縫成形自動檢測技術(shù)，不僅為評判焊縫成形情況提供了一種科學(xué)的評價方法，同時也為焊縫進(jìn)行后期防腐處理工藝過程提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對保證防腐效果和降低防腐成本具有重要意義。本文

2、以雙目立體視覺系統(tǒng)獲取的埋弧焊焊縫表面視覺圖像為信息源，探索了一種實現(xiàn)焊縫成形的數(shù)字化評判方法。主要內(nèi)容包括：
　　 (1)搭建了一套基于計算機的可用于檢測焊縫成形的雙目立體視覺試驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)焊縫圖像的采集、顯示、存儲及圖像處理、參數(shù)提取等多種功能。
　　 (2)為了建立圖像像素位置與三維場景位置間的關(guān)系，簡化攝像機模型，分別對視覺系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定與校正。采用Tsai二步法對攝像機進(jìn)行了標(biāo)定，獲取了兩攝像機的內(nèi)、

3、外參數(shù)及投影矩陣。根據(jù)投影矩陣的變換校正了攝像機模型，使其理想化，大大簡化了后期計算。
　　 (3)通過焊縫圖像的分割技術(shù)，實現(xiàn)焊縫平面信息（焊縫的長度和寬度）的表征。首先，采用灰度歸一化和高斯濾波方法對焊縫圖像進(jìn)行預(yù)處理；其次，選用二次動態(tài)閾值的方法實現(xiàn)焊縫的分割；最后，采用形態(tài)學(xué)處理中的閉運算對分割出的焊縫區(qū)域二值圖像進(jìn)行平滑和填充處理。最終提取的焊縫平面輪廓與實際基本吻合，能很好的反映焊縫的平面信息。
　　 (4)

4、基于雙目立體視覺實現(xiàn)焊縫高度信息的表征。針對選用的基于灰度的相關(guān)匹配方法，對影響立體匹配的幾點因素：相似性測度函數(shù)、匹配窗口和相似性閾值等進(jìn)行了對比分析，探索了一種可以獲取焊縫圖像立體匹配最佳算法及參數(shù)的方法。基于該方法對焊縫表面進(jìn)行三維重建，焊縫表面每一點的余高都可在重建圖像上直觀地反映出來。
　　 (5)研究了焊縫成形的參數(shù)化表征方法。首先，提取了焊縫的寬度、余高和過渡角等成形參數(shù)。其次，確定了焊縫成形的評價指標(biāo)：σB（焊寬