视觉传感及图像处理技术在焊接控制中的应用

本文针对视觉传感的焊接控制系统,介绍了视觉传感器的发展现状,简要说明了被动视觉法和主动视觉法两种信息采集技术,讨论了滤波去噪、图像分割、边缘检测和特征分析等多种处理方法,研究分析了视觉传感及图像处理技术在焊缝跟踪和焊接成形控制中的应用,并对其在现代焊接技术中的发展前景做了论述。     

计算机视觉及其在焊接中的应用

简要阐述了计算机视觉的基本原理,系统结构和计算机视觉的基本处理方法,并着重讲解了在焊接自动化领域的应用情况。     

计算机视觉传感技术在焊接中的应用

随着视觉传感、图像处理和人工智能等技术的发展,计算机视觉以其信息量大、粗度高、通用性好、检测范围大等特点,在焊接领域得到了广泛应用。本文简要介绍服应用于焊接领域的计算机视觉传感技术发展现状,综述该技术在焊接中的典型应用,并在此基础上指出了当前存在的问题及未来的发展趋势。     

智能视觉技术在焊接系统中的应用

介绍了最新的激光视觉传感技术在机器人焊缝搜索定位、机器人或专机自动化焊缝跟踪及智能化激光焊接系统中的应用。设计的Sense-I/D和SF/D传感器能实现快速精确地搜索定位焊缝,而且能最大限度地减少对焊枪可达性的影响;先进的Mini-I/D激光传感系统可以简单而可靠地实现焊缝跟踪,在焊接中能够根据所测量的间隙和错边等数据实时地调整焊接过程参数;Digi-Las数字激光焊接头包含了焊缝搜索位、焊缝跟踪、焊接参数自适应控制及焊缝成形和表面缺陷检测功能。应用适合焊接的智能化激光视觉传感技术,可提高焊接质量和生产效率,降低焊接生产成本,有效提高焊接产品质量和价格的竞争力。     

全自动管板焊接视觉传感图像处理

为了解决换热器、冷凝器、高压加热器等工业器件中管板焊接自动化程度低、工作效率低下的问题,文中建立了一套基于被动视觉的全自动管板焊接系统. 在此基础上,对视觉传感下管板焊接过程中焊接轨迹的检测与提取进行了研究,并针对管板焊接工件非均匀打磨情况下的二值化图像特征,提出了通过提取圆管内圆特征结合管壁厚度代替直接提取焊接轨迹的方法. 并提出了一种多次最小二乘法迭代去除背景噪点的方法,实现了圆管内圆边缘的准确提取. 通过对比人工测算圆管内圆圆心位置以及半径大小对该方法的提取精度进行了误差分析. 结果表明,x轴方向和y轴方向的圆心位置偏差均为-3 pixel,半径相对误差为1.49%.     

图像处理技术在焊缝跟踪中的应用研究

以视觉传感型焊缝跟踪系统为研究对象,详细分析了图像处理技术在焊缝跟踪过程中的应用,其中包括图像预处理、图像分割、边缘检测和特征点提取等图像处理过程;总结了一些传统和新型的图像处理算法,并讨论了各自的工作原理和优缺点.最后,对图像处理技术在焊缝跟踪中的应用前景作了展望.     

V型焊缝的视觉传感图像处理研究

对基于结构光视觉传感V型焊缝图像处理的方法进行了研究。获取的图像中存在大量的飞溅、烟尘、电弧光以及周围环境电磁、静电产生的噪声干扰。研究的图像处理方法可以去除这些干扰,准确提取焊缝激光条纹信息,该方法处理速度快,能够满足焊缝实时跟踪要求。     

适合焊接应用的智能激光视觉传感技术

介绍了最新的激光视觉传感技术在汽车、造船、管道和铁路车辆等领域的自动化电弧焊接和激光焊接中的应用.先进且可靠的数字激光传感系统保证了电弧或激光热源能准确地对中准焊缝.在焊接过程中能够根据所测量的间隙和错边等数据实时地调整焊接过程参数,并在线检测焊后的焊缝成形和表面缺陷.从而保证焊接质量,并提高生产效率,降低总体焊接生产成本.应用这些适合焊接的智能化激光视觉传感技术.可以有效地提高焊接产品的质量和价格的竞争力.     

视觉焊缝跟踪实时图像处理研究

就视觉焊缝跟踪实时图像处理的方法进行了研究，对其中的关键技术-激光带中心的抽取和特征点的检测提出了切实可行的方法，该处理方法效果好，处理速度快，能够满足跟踪系统的实时性要求。     

基于视觉传感的机器人水下焊缝跟踪

根据视觉条件下水下自动化焊接的特殊要求,设计了一套机器人水下视觉焊缝跟踪系统.针对水下焊缝图像干扰严重、模糊等特点,采用小波变换技术去除了弧光、飞溅等干扰噪声,采用改进的模糊增强图像处理方法,提高了图像处理的效率,获取了清晰的边缘图像.边缘检测后,对焊缝左右特征点进行扫描,准确地提取了焊缝中心.为了减小跟踪误差,将焊缝轨迹中的每个小线段的坐标偏移量分成50等份,同时设计了有效地机器人轨迹跟踪控制程序.水下斜线和曲线焊缝的跟踪试验表明,在正常的条件下,可以满足跟踪要求.     

Co2自动焊激光焊缝视觉传感器设计

设计了用于焊缝自动跟踪的激光视觉传感器,介绍了传感器的结构,说明了图像采集过程,阐述了确定焊缝图像中焊缝横向中心位置以及获取焊炬相对于爆缝纵向偏差的图像处理方法。     

无辅助光源图像法TIG焊焊缝跟踪传感系统

焊接过程中焊炬自动跟踪焊缝对保证焊接质量 ,提高自动化程度有着极其重要的实际意义。焊缝自动跟踪技术的关键是焊缝位置的传感方法 ,本文在深入研究TIG焊电弧发光行为的基础上 ,结合实际的焊接工况 ,建立了一套利用电弧弧光检测焊缝位置的图像传感系统。该系统在硬件方面解决了图像采集与焊接电流的同步以及图像品质的提高等问题 ,在计算机软件方面解决了阈值与图像品质相匹配以及焊缝位置的提取等问题。生产实际应用结果表明 ,该系统在检测精度、处理速度、稳定性、可靠性及实际工况的适应性等方面完全满足高质量焊缝对焊接过程自动对中的要求。     

足球机器人视觉系统的快速识别与跟踪技术

足球机器人系统是人工智能技术的一个非常好的应用与研究平台.文章着重研究、对比了目前常用的几种色标形式,提出一种在精度、稳定性、实用性等方面都符合要求的足球机器人色标形式及视觉系统设计方案和快速准确的算法,使得识别算法得到了简化.实验结果表明,系统的识别速度和精度都得到了很大的提高.     

Study of image processing for V-shape groove and robotic weld seam tracking based on laser vision

Single-stripe laser was applied to acquire V-shape groove contour information. Most of arc light and splash noise was removed and stripe laser image was kept by wavelet transform. Half-threshold algorithm was used for image segmentation and stripe laser image was gotten after refining. Weld seam center position was identified and extracted by extreme curvature corner detection method. The location of torch was detected to accord the frequency of computer program with robot program and serial communication program. The tracking experiments of sidelong, reflex and curve weld line show that the system can meet the demand of the tracking precision under normal welding conditions.     

焊缝图像特征信息识别过程中扫描激光视觉传感技术的应用

以焊缝特征信息识别过程中扫描激光视觉传感技术为研究对象,针对视觉传感技术对于厚板和较深的焊缝坡口应用中精度较低的问题,采用基于扫描激光的光觉传感技术,研究出了一种焊缝图像信息预处理和图像信息特征点的提取方法,并完成了相关算法的优化。基于整体到局部的思想,使用斜率极值法和斜截距法分别对直角和斜角拐点进行了有效提取。实验证明所提出的扫描激光传感技术具有检测速度快和检测结果精度高的特点。本研究对于厚板和深焊缝坡口的图像信息识别具有一定的指导意义。     

基于激光视觉的机器人中厚板焊接规划

针对中厚板机器人自动焊接出现的易形变、定位误差大等问题,基于激光视觉的机器人中厚板焊接规划系统,提出了一种不同角度自适应的多层多道焊接规划方法.以PLC作为中继,在接收机器人位置信息等信号后,计算机获取激光传感器采集的点位信息,并按照预定算法进行系列规划处理,进而控制机器人完成空间位置及姿态调整,实现中厚板自动焊接.以...     

汽车传感器引脚焊接质量视觉检测系统研究

采用人工交互控制和计算机自动定位相结合的视觉检测方法,开发基于数字图像处理技术的车用传感器引脚焊接质量视觉检测系统。通过CCD数字图像采集系统识别出引脚焊接点的位置信息;由检测模块程序计算出目标的位置及大小,并进行引脚焊接点之间相对距离和大小是否合格的判断。结果表明:系统控制自动定位精度达到像素级,保证了检测精度,解决了目前在现场检测过程中人工操作工作量大、判断不准确以及效率低等问题。     

基于结构光视觉传感的V形焊缝信息提取

对基于结构光视觉传感的V形焊缝的图像预处理及信息提取进行了研究.CCD摄像机采集到的焊缝图像,经过阈值变换、中值滤波、拉普拉斯锐化、细化等一系列图像预处理后,准确提取了焊缝激光条纹信息,运用斜率分析的方法检测焊缝位置.根据V形焊缝偏中距离、焊缝宽度和焊缝高度的计算方法提取信息,实现焊缝的自动跟踪.     

圆钢表面缺陷视觉检测技术研究现状与展望

随着工业上对原材料质量要求的提高,圆钢表面缺陷检测成了工业生产中必不可少的组成环节。表面缺陷检测技术主要分为传统无损检测方法和机器视觉检测方法两类,机器视觉检测方法由于高实时性和高准确性而使用更加广泛。文章介绍了基于机器视觉的圆钢表面缺陷检测技术特点以及国内外最新研究进展,分析了视觉检测技术工作原理和几个关键问题,指出该领域内同仁应该积极吸收国内外先进技术并推陈出新,共同促进机器视觉检测技术的进步。