基于激光結構光視覺傳感的焊縫圖像處理.pdf

1、在實際工作環(huán)境中由于焊接工作條件不可能十分理想，傳感器距電弧較近，易受強列的弧光、高溫輻射、電磁干擾、煙塵飛濺等不利因素的影響。所以傳感器所采集的目標圖像不可能是理想的圖像，需要進行一定的處理才能改善圖像質量供觀察和評價，才能從中提取有用的信息參數為控制系統(tǒng)提供信息參數[1-4]。因此，焊縫圖像的實時處理對實現(xiàn)焊縫自動跟蹤是非常重要的。但國內具有自主知識產權并能夠真正應用于實際生產過程中的基于圖像傳感的焊縫跟蹤系統(tǒng)還很少。就其發(fā)展趨勢而

2、言，具有自主知識產權，性能可靠，價格低廉的圖像處理系統(tǒng)將是今后的主要發(fā)展方向。本文研究了一套基于激光結構光視覺傳感的焊縫圖像實時采集和圖像處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用一個波長為650nm的AlGaInP半導體激光器作為光源，用一個面陣CCD攝像機來接收從工件上方漫反射的反映V形焊縫坡口的條形光，通過NI PCI-8254R采集卡采集激光條紋，在Labview assistant中進行圖像處理并得到焊縫特征點。傳感器主要由半導體激光器、工業(yè)CCD

3、、650nm窄帶濾光片等組成。通過實驗，確定了多視覺傳感器的安裝位置和結構參數，以保證圖像中焊縫參數的精確提取。焊接過程中會產生強烈的弧光、飛濺和煙塵干擾等噪聲，嚴重影響了焊縫特征點的獲取。本文采用一系列的焊縫圖像預處理來降低這種干擾，包括基于時間序列的多幀圖像幾何運算、基于直方圖修正的圖像二值化、數學形態(tài)學閉運算、基于聚類算法的孤點去除。預處理后通過Hough變換求取焊縫特征直線，然后求特征直線交點便得到焊縫的特征點。最后對采集到的大