管道焊缝检测视觉图像处理的研究

为了可靠跟踪焊缝,对管道的焊接缺陷检测,视觉传感器采集的焊缝原始图像需要进行预处理,以消除噪声的影响,提出了管道焊缝视觉图像处理方法。首先采用邻域均值滤波进行平滑处理,最大方差阈值法自适应选取阈值分割图像,将图像二值化,然后采用标记法去除小区域噪声,获得清晰的焊缝图像,水平投影图法进行焊缝图像识别并确定焊缝的位置。试验...     

管道焊缝探伤机器人的视觉牵引算法

设计了一套管道焊缝探伤机器人的视觉牵引算法，用于完成高性能的焊缝自动定位任务。机器视觉系统采集管道图像后，以焊缝形态为特征，先对图像进行形态学滤波，然后用自适应闽值进行图像分割，最后用Hough变换从图像中准确检测出焊缝相对位置。试验结果表明，整套算法可靠、准确、实时性好，完全满足管道探伤机器人焊缝自动定位系统的性能要求。     

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.     

基于视觉传感的焊缝中心检测技术研究

通过视觉传感器获取焊缝图像，采用多种去噪技术对焊缝图像中的噪声进行滤波试验。针对焯缝图像中的干扰噪声特性，对各种滤波方法进行了分析和比较，并对滤波效果较好的焊缝图像进行边缘检测计算。提出3种识别焊缝特征的组合图像处理方法，并研究提取焊缝中心特征信息的效果和精度。试验结果表明，对焊缝图像采用Wiener滤波与Robert边缘检测算法能较好地提取焊缝中心位置的特征信息。     

工业管道可变径内检测机器人

以常见的外径为219 mm和273 mm的工业管道为研究对象,针对其水平管段、垂直管段、弯头、变径节等部位的检测,研制了可变径内检测机器人.该机器人采用连杆支撑的3个独立履带驱动模块以适应不同管径以及不同姿态的爬行,采用柔性滑动机构以自动适应管径的微小变化并提高越障能力,采用薄膜压力传感器采集三履带与壁面之间的压力以对...     

基于视觉检测的对接焊缝跟踪方法

对于常规焊缝,线结构光跟踪可以有效提取焊缝坡口特征。但是对于工业生产中大量应用的薄板对接焊缝,由于焊缝宽度很小,结构特征不明显,不适合采用线结构光跟踪方法。提出一种使用普通光源照明的视觉跟踪方法,可以准确识别直线焊缝。首先通过行扫描,确定焊缝的初始特征点。对于薄板对接时存在的点固点,通过增量阈值法滤除。直线拟合采用迭代式的随机抽样最小二乘法,实现了准确、稳定、快速的焊缝跟踪。     

基于激光视觉的焊缝特征信息检测技术研究

对于基于激光视觉的焊缝自动跟踪及参数自适应控制系统,从焊缝激光条纹中实时、快速、精确地检测焊缝几何特征信息是前提.文中利用模块化开发工具包(MDK,modular development kit)构建的焊缝特征检测系统,实现了对焊缝特征信息,如焊枪跟踪点位置和焊缝几何特征等的快速精确提取.文中主要从系统构成、工作原理、软件实现等几个方面进行了详细阐述,并通过实际的检测,验证了系统的精确性和稳定性.试验结果表明,系统具有较高的精度和稳定性,能够满足焊缝跟踪及参数自适应控制对焊缝特征信息检测的要求.     

基于局部视觉的弧焊机器人自主焊缝轨迹规划

提出了一种基于视觉的弧焊机器人自主焊缝轨迹规划方法.通过使用CCD摄像机,不断地获取枪尖前方一小段焊缝的图像.由主控计算机进行图像处理,获取枪尖与焊缝间的偏差以及这小段焊缝的走向等信息.根据这些信息控制机器人沿焊缝前进,同时定时记录用焊缝偏差值修正后机器人坐标值,生成焊缝在机器人基坐标系下的坐标.当机器人沿焊缝走完一遍后,主控计算机控制机器人回到焊缝起点,开始沿焊缝焊接.用此方法对低碳钢曲线焊缝和铝合金曲线焊缝进行试验,结果表明该方法具有很高的实用价值.     

基于被动视觉的方波交流GTAW机器人焊缝跟踪

阐述了目前“示教-再现”机器人的局限性，为解决这一问题，提出了基于被动视觉实时焊缝跟踪技术。同时，设计了一个双层结构滤光系统的传感器，给出了提取焊枪与焊缝偏差的图像处理方法，利用大量试验数据构造了焊缝跟踪控制器。在火箭贮箱产品上的试验，证明了该技术的可行性。     

压力容器焊缝检测机器人焊缝跟随系统设计

采用图像模块,采集机器人行驶路径上的焊缝图像数据,通过无线网络将图像数据传至上位机,上位机系统利用图像处理算法,提取图像中的焊缝,进一步生成机器人行走控制命令,控制机器人对行驶路径进行修正,达到跟随焊缝的效果。实验结果表明,该系统能对行驶路径上的焊缝进行实时识别和跟随,当爬壁机器人初始位置与焊缝位置偏差较大时,仍然能自我修正行驶方向,使得爬壁机器人行驶方向与焊缝位置重合。     

基于结构光视觉传感的焊缝视觉信息检测和识别研究

对基于结构光视觉传感的焊缝视觉信息检测和识别进行了研究.所获取的焊缝图像中存在着大量的飞溅、烟尘和电弧光等噪声干扰.CCD摄像机获取焊缝图像,经图像采集卡A/D转换后送入计算机内存,然后采用各种图像处理方法对图像数据进行处理,焊缝原始图像经过二值化、中值滤波、拉普拉斯锐化、细化一系列图像预处理,准确提取激光条纹信息,提出了几种常见的焊缝形式的检测和识别算法,算法所需时间均不到1 ms,提取焊缝特征,实现对焊缝的自动跟踪.     

水下机器人激光视觉传感焊缝跟踪

为实现水下焊接的智能化,在设计好的水下机器人平台上,开发了一套焊缝自动跟踪算法。采用2自由度PID控制算法控制横向滑块实时精确跟踪焊缝,爬行小车依据滑块的位置与速度信号粗略跟踪焊缝轨迹的模糊控制方法实现大范围的焊缝自动跟踪。焊接试验表明,该算法具有较好的稳定性、可靠性,跟踪精度高,可达到±0.3 mm,在水下环境中移动机器人自动焊接具有良好的应用前景。     

基于激光视觉检测的焊缝轨迹离线规划

在实际焊接过程中,由于电弧弧光、飞溅等强烈的干扰,导致激光视觉检测特征点发生漂移,信息提取失败。为避免大电流CO2气体保护焊接过程中强弧光和飞溅的干扰,采用了离线视觉测量方法对待焊工件进行检测,将得到的图片进行形态学组合滤波和欧式距离场变换处理,利用差分法提取出坡口位置信息,最后采用分组求平均和插值法得到完整的焊接轨迹数据,将焊接轨迹数据传输至下位机实施自动焊接,最终得到了成形均匀,无气孔、咬边等缺陷的焊缝。     

基于激光视觉传感的搭接焊缝间隙检测

针对汽车纵梁部件搭接焊缝机器人弧焊过程由于间隙过大会造成焊接终止甚至产生废品的问题,提出了一种基于激光视觉的焊缝搭接间隙检测方法。自主搭建了一套焊缝成像系统,并在此基础上进行相机标定,消除了采集图像的畸变。采用VC++6.0开发的软件对采集到的激光条纹图像进行中值滤波、阈值分割等算法成功获得搭接焊缝间隙信息。试验表明,该检测方法具有检测精度高、非接触等优点,相机标定的误差在0.08 mm以内,系统的检测周期小于40 ms,检测精度可达0.246 mm,检测误差小于0.2 mm,此检测方法可应用于智能化摆弧焊接。     

基于视觉处理的焊缝质量检测与控制系统

采用视觉处理方法是实现焊接质量检测与控制的重要途径之一,而视觉处理算法是其可靠、准确应用的关键环节.采用CCD传感器直接摄像法获取焊接熔池的图像,利用数学形态学的图像处理方法,建立统一的非线性处理算法,对熔池图像进行预处理和特征提取,获取熔池边缘信息并确定焊缝中心和熔宽、熔高等信息,将这些信息与模糊逻辑相融合,实现高性能的跟踪和焊接质量PID模糊闭环控制.试验结果表明,基于视觉处理的焊接质量检测与控制系统具有良好的稳定性和准确性.     

基于编码结构光的角焊缝视觉检测

针对目前角焊缝外形检测方法中存在的缺点,提出了一种基于编码结构光的角焊缝外形尺寸检测方法,采用安装在机器人手臂末端的投影结构光视觉传感机构对焊缝进行测量.投影仪在测量位置向焊缝投射一幅伪随机编码彩色条纹图像与一幅用于彩色补偿的空白图像,通过彩色补偿消除焊缝表面彩色纹理信息对结构光解码的干扰,将补偿后的变形条纹图像恢复出焊缝表面三维数据,并通过几何关系计算出角焊缝的焊缝宽度、焊脚长度等尺寸参数.结果表明,基于编码结构光的角焊缝视觉检测方法能够实现角焊缝外形尺寸的非接触式高速测量,并且测量稳定性好,测量可靠度高,在焊缝视觉检测领域将会成为一种十分有效的方法.     

基于激光视觉传感的角焊缝外形尺寸检测

针对目前角焊缝外形尺寸手工检测的缺点,采用了一种基于激光视觉传感的角焊缝外形尺寸检测方法.该方法利用基于三角形测量原理的激光传感器,采集反映焊缝几何形状特征的激光条纹图像,利用中值滤波、二值化、中心线提取以及特征识别等算法,从而获得了角焊缝的外形尺寸信息.结果表明,与传统的手工检测方法相比,该方法具有检测准确度高、可靠性好、耗时短、检测内容丰富、使用方便等特点,并且消除了人为主观判断的影响.此外,检测的数据可长久保存在计算机中,便于后续的统计分析.     

管道对接焊缝的超声波检测

针对工艺管道对接焊缝的特点,对焊接方法、焊接位置及易产生的缺陷进行了分析。由于工艺管道对接焊缝壁厚范围大,多是直管与直管、直管与弯头、法兰、阀门等管件对接,采用单面焊接双面成型工艺,这种特殊结构型式和焊接工艺,使超声波检测只能进行单面双侧扫查或单面单侧扫查。为了提高缺陷的检出率,对不同规格、不同结构的焊缝在选择扫查面、探头数量、探头型号和探头尺寸时应有针对性。根部缺陷的判定对仪器扫描线调节精度提出了较高要求,对典型缺陷的回波特征进行了分析。通过以上分析和采取的措施,能有效提高工艺管道对接焊缝超声波检测的质量。     

带内倒角管道对接焊缝超声检测信号的特征

将管道对接内壁倒角几种结构的超声反射信号,与未熔合、未焊透缺陷的超声反射信号特征进行分析、对比及判断,确定了超声反射信号的特征,并进行了超声检测的实例验证,避免了检测中的误判。结果可供同行参考。