基于激光視覺(jué)傳感的焊后檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、目前,對(duì)于焊縫的外觀檢測(cè),主要是依靠檢測(cè)人員使用量規(guī)、量尺、放大鏡等工具手工來(lái)完成。其缺點(diǎn)是檢測(cè)效率和精度較低、穩(wěn)定性不好,并且無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線連續(xù)性檢測(cè)。而激光視覺(jué)傳感的焊后檢測(cè)方法,能夠很好的解決上述問(wèn)題。因此,對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了初步研究。從激光視覺(jué)傳感的檢測(cè)原理出發(fā),采用激光器傾斜照射,攝像機(jī)垂直接收的方案。根據(jù)所要測(cè)量焊縫的大小、激光條紋的線長(zhǎng)和CCD攝像機(jī)的成像關(guān)系計(jì)算和設(shè)計(jì)了激光器和攝像機(jī)的位置關(guān)系和工作距離,設(shè)計(jì)的傳感器的理論

2、檢測(cè)精度達(dá)到0.08mm/pixel,說(shuō)明設(shè)計(jì)的傳感器能達(dá)到焊縫測(cè)量的精度。依據(jù)四個(gè)參考坐標(biāo)系,建立了激光視覺(jué)傳感器的數(shù)學(xué)模型,分析了激光平面上的物點(diǎn)和像點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在激光視覺(jué)傳感器的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,得到了需要標(biāo)定的內(nèi)外部參數(shù)。分別采用平面模板方法和階梯形靶標(biāo)方法完成了攝像機(jī)內(nèi)部參數(shù)和線結(jié)構(gòu)光外部參數(shù)的標(biāo)定。采用的攝像機(jī)標(biāo)定方法簡(jiǎn)單方便,容易實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)的階梯形靶標(biāo)克服了鋸齒形靶標(biāo)獲取特征點(diǎn)數(shù)量小的缺點(diǎn),使用與待測(cè)金屬工件反光特性一致

3、的材料制作靶標(biāo),并采用Levenberg-Marquardt優(yōu)化解法獲得了高精度的外部參數(shù)。激光視覺(jué)傳感器采集圖像的模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)圖像采集卡信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)送到計(jì)算機(jī)中,通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)中圖像進(jìn)行中值濾波、閾值分割、數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)等各種算法處理,提取出了激光條紋的中心線。結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)上述步驟處理后提取出的激光條紋中心線精度較高,且連通性好。研究了對(duì)接焊縫的焊后檢測(cè)技術(shù),通過(guò)求取條紋中心線上的拐點(diǎn)、斜率以及搜索邊界點(diǎn),識(shí)別出了包括焊縫熔寬、余高