CO-,2-焊視覺圖像形態(tài)學(xué)處理及焊縫跟蹤的研究.pdf

1、CO<,2>氣體保護(hù)焊以其低成本、高效等優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用,但是,焊接過程飛濺大.采用機(jī)器視覺技術(shù)對CO<,2>氣體保護(hù)焊焊縫自動(dòng)跟蹤的研究有十分重要的意義.但是目前還未有效地加以利用,這是因?yàn)楹缚p區(qū)存在大量的弧光、飛濺等噪聲的干擾,不易獲得清晰穩(wěn)定的近縫區(qū)圖像.鑒于弧光與焊接電流及電弧區(qū)輻射之間的相互關(guān)系,該文采用相應(yīng)的濾光系統(tǒng)將強(qiáng)烈的紫外及部分可見光濾除,余留的光作為光源,通過CCD攝像機(jī)獲得了穩(wěn)定的近縫區(qū)圖像.通過圖像采集設(shè)備、

2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等硬件接口與計(jì)算機(jī)圖像處理單元的互相通信完成圖像采集、存儲(chǔ)、處理、特征提取、偏差提取以及過程控制等任務(wù).根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)及性能要求,選擇設(shè)計(jì)了無輔助光源的CO<,2>氣體保護(hù)焊焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng),主要包括濾光系統(tǒng)、圖像采集系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和偏差調(diào)節(jié)系統(tǒng).該系統(tǒng)具有可靠性、抗干擾性、實(shí)時(shí)性、系統(tǒng)簡單、成本低等特點(diǎn),適合中國國情,利于推廣應(yīng)用.該文首次將數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)濾波法應(yīng)用到焊縫圖像預(yù)處理中,通過數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)開閉運(yùn)算對焊縫圖像進(jìn)行濾波,

3、可以消除不規(guī)則的干擾噪聲,特別是焊縫邊緣的凸凹噪聲、圖像內(nèi)部的小孔噪聲和圖像背景中的碎屑噪聲,得到清晰的焊縫區(qū)圖像.為提取焊縫特征信息打下良好的基礎(chǔ).該文通過對焊縫區(qū)圖像的像素灰度值的研究,依據(jù)圖像灰度直方圖的特征對圖像進(jìn)行了二值化、三值化及數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)梯度的圖像分割,在充分利用焊縫區(qū)灰度特征的基礎(chǔ)上,提出了基于灰度值的焊縫特征信息提取方法.通過邊緣特征信息識別算法,可以得到準(zhǔn)確的焊縫位置偏差信息,并且由于算法相對簡單,提高了焊縫跟蹤過程