OpenCV在焊缝实时检测系统中的应用

机器视觉系统是集机械、光电、控制、计算机和数字图像处理等技术于一体的高度自动化系统,广泛应用于工业当中。焊缝实时检测系统主要针对焊接自动跟踪技术中的在线检测焊缝并进行相关处理的系统。该文在VC++6.0开发环境中设计了一种采用Gauss小波检测边缘,基于OpenCV的焊缝实时检测与处理算法,实验结果表明该算法实时性高、效果好、检测正确快速。     

基于结构光视觉的激光拼焊焊缝质量检测方法研究

在基于结构光视觉的激光拼焊焊缝表面质量检测系统中,需要准确获得焊缝结构光条纹中心线和特征点的位置.由于焊接过程中的各种噪声干扰,使得焊缝图像复杂多变,因此选择合理高效的图像处理算法是非常重要的.针对这一问题,对结构光视觉焊缝质量检测系统图像处理方法进行了深入研究.在图像预处理中,首先通过开窗处理来获得兴趣区域,采用中值滤波去除图像噪声.在结构光条纹中心线提取过程中,提出了一种新的模板法获得了条纹的边界并用几何中心法提取了条纹中心线;最后,使用斜率分析法提取了特征点.试验表明,该方法具有较高的特征点检测可靠性,并且运算速度快、抗干扰能力强,具有较高实用价值.     

焊缝成形线结构光视觉检测方法研究

针对焊缝尺寸测量和表面成形质量评估问题,研究一种基于线结构光的焊缝视觉成形检测系统。在详细论述结构光视觉传感器的组成结构以及标定过程的基础上,优化图像预处理流程,提出了基于边界限定的灰度重心法来提取激光条纹中心线。以单像素的激光条纹为信息源表征焊缝轮廓,融合多特征点提取算法实现激光条纹轮廓特征点的检测并基于特征点建立角焊缝的尺寸计算模型,最终实现焊缝尺寸测量。结果表明：该焊缝成形视觉检测系统能满足焊缝检测性能的要求。     

基于RANSAC算法的焊缝余高识别与检测

开发了基于激光结构光视觉的焊缝余高检测系统,并提出了一种基于RANSAC算法的焊缝余高识别算法,它通过利用RANSAC算法"局外点"的特性可对焊缝特征点进行精确提取,并实现对焊缝余高的检测。在实验平台上对该算法进行了验证,实验结果表明该算法可行,精度较高,速度快,具有一定的实用价值。     

基于局部阈值的激光拼焊焊缝条纹中心线快速检测方法研究

基于视觉的激光拼焊焊缝表面质量在线实时检测系统中,结构光条纹中心线能否快速、准确提取是影响检测系统性能的关键因素之一。传统的高斯拟合法和Hessian矩阵法虽然具有较高的亚像素提取精度,但其计算量非常大,无法满足实时性的要求。文中在分析激光拼焊焊缝质量检测系统中结构光条纹图像特点的基础上,将传统的几何中心法引入到结构光条纹中心线提取中,提出了一种精度介于像素级到亚像素级之间的局部阈值几何中心法。实验表明:该算法具有较高的精度和较强的抗干扰能力,实现了视觉检测系统中结构光条纹中心线的快速提取,为激光拼焊焊缝质量视觉检测系统在线实时检测奠定了基础。     

焊缝磨抛机器人视觉算法实现及其试验研究

为实现大型结构件焊后焊缝自动磨抛,磨抛机器人除了具备移动能力和磨抛能力外,更需要在复杂和不规则的工业环境中对焊缝进行准确的跟踪和测量,进而为焊缝磨抛提供有效的加工参数。将两个电荷耦合器件(Charge-coupled device, CCD) 相机和激光器搭载在吸附移动机器人本体上,构成焊缝磨抛机器人视觉系统。根据结构光的亮度分布特征,提出定位图像感兴趣区域(Region of interest, ROI)的算法,减小了计算量,提高了计算效率;提出在噪声干扰条件下快速检测结构光特征线的列高斯差分算法,成功提取结构光特征线;提出差分最值粗定位-距离阈值精定位的焊缝边缘点检测算法,快速、精确提取焊后焊缝的边缘点,计算出焊后焊缝的几何信息。图像处理试验及相应的焊缝磨抛试验结果表明：该视觉系统稳定、可靠,视觉算法快速、精确并且具有很好的鲁棒性,为复杂工业环境下大型结构件焊缝磨抛自动化奠定了基础。     

核电容器高效磨削的焊缝轨迹检测与识别系统的研究

为了实现核电高压容器高效磨削中的焊缝磨削轨迹的在线检测,提出了一种基于机器人视觉的焊缝磨削轨迹检测与识别技术,该技术是将基于结构光的视觉系统安装在磨削机器人的末端,使磨头反转,构成视觉的检测系统。并对采集到已焊V型坡口的焊缝图像进行图像处理试验,结果表明,该系统能够运用于核电高压容器高效磨削的焊缝磨削轨迹检测中,并且可以获得被磨削工件的形位信息。     

基于DMG的焊缝边缘检测方法及应用

在工程机械中,很多机械关键部件为钢焊接结构。随着计算机视觉技术的发展,针对钢焊接结构容易出现裂纹、漏焊及焊缝外观不规则等缺陷检测效果差等问题,提出了基于微分形态学梯度处理的焊缝边缘检测方法。该算法首先采用中值滤波、白平衡处理和图像归一化等图像预处理技术纠正采集图像,然后用微分形态学梯度提取焊缝的二值化图像。仿真实验中使用微分形态学梯度算法与三种常用的图像处理算法对焊缝图像处理进行了对比与分析。结果表明,微分形态学梯度算法在处理焊缝图像时能够有效降噪,信噪比大且图像有用焊缝信息不丢失,对提高焊缝检测精度、保证机械机构安全具有重要意义。     

基于结构光视觉的激光拼焊焊缝背面质量检测方法研究

在激光拼焊中,背面焊缝成形质量直接影响焊件的机械性能.文中在分析结构光视觉检测原理的基础上,建立了基于结构光视觉传感的焊后焊缝背面质量检测系统并对焊缝背面质量检测系统图像处理方法进行了深入研究.在图像处理过程中,首先通过开窗处理来获得兴趣区域,采用中值滤波去除图像噪声;其次使用迭代自动阈值法分割出结构光;在结构光条纹中心线提取过程中,提出了一种新的模板法获得了条纹的边界并用几何中心法提取了条纹中心线;然后,将斜率分析法引入到条纹中心线特征点检测中并获得了中心线上的一系列特征点.最后通过背面焊缝的图像序列,计算获得了背面焊缝不同位置处的几何参数及缺陷值.试验表明,该焊缝背面质量检测系统图像处理方法可靠性高、运算速度快、抗干扰能力强,具有较高实用价值.     

基于机器视觉的静子组件点焊系统设计

针对压气机静子组件点焊加工过程中存在的自动化程度低、加工质量依赖于工人经验、精度低等问题,设计了一种基于机器视觉的静子组件点焊系统。首先,设计了点焊系统的硬件部分,它主要由机器人系统和视觉系统组成,并对其进行了手眼标定;然后,通过高精度匹配等算法对静子组件的焊缝进行了定位和纠偏;最后,进行了基于视觉的静子组件焊缝定位纠偏的实验分析。实验结果表明：该点焊系统能够实现高精度的焊缝定位纠偏,满足静子组件点焊加工的精度要求。