镀锌钢GMAW焊缝成形特征与焊枪方向同步实时检测

针对基于激光视觉传感的镀锌钢薄板搭接GMAW特点,提出了一种搭接接头焊缝成形全位置特征与焊枪方向同步实时检测方法. 该方法利用激光视觉系统同步检测焊缝与焊丝信息,采用尺度不变特征变换与方向特征检测算法,同步实时获取焊缝轮廓与焊丝方向;采用Harris角点检测算法实现焊缝轮廓特征点识别;针对接头焊缝面积偏小的特点,采用线性插值方法实现了焊缝高度与宽度的全位置、焊缝面积的亚像素级测量,并基于零、一阶矩实现了焊缝重心检测. 结果表明,该算法适应性强、测精度高,为基于焊枪姿态和焊接过程参数优化在线控制焊缝成形提供了依据.     

焊接理论——一般问题

针对具有直线段特征的焊接接头,提出了一种基于模型的识别方法。通过对图像列方向上的光条纹灰度分布质心点序列的计算并利用分段直线段最小二乘拟合提取了结构光条纹中心线的形状特征,进一步利用预先定义的基元符号实现了接头轮廓的定性形状描述,     

焊接理论——一般问题

针对具有直线段特征的焊接接头,提出了一种基于模型的识别方法。通过对图像列方向上的光条纹灰度分布质心点序列的计算并利用分段直线段最小二乘拟合提取了结构光条纹中心线的形状特征,进一步利用预先定义的基元符号实现了接头轮廓的定性形状描述,     

结构光视觉焊接接头鲁棒识别

针对具有直线段特征的焊接接头,提出了一种基于模型的识别方法.通过对图像列方向上的光条纹灰度分布质心点序列的计算并利用分段直线段最小二乘拟合提取了结构光条纹中心线的形状特征,进一步利用预先定义的基元符号实现了接头轮廓的定性形状描述,最后实现了基于"假设一检验"的模型匹配方法.在进行匹配时,利用模型的先验信息并结合基元特征融合与特征关系重建规则恢复因飞溅、二次反光以及定位焊点等因素而未被提取到的接头轮廓信息,保证了接头识别的正确性.结果表明,即使在图像中有多种干扰的情况下,通过结合高层模型信息与底层图像处理结果仍可以保证结构光视觉焊接接头识别的鲁棒性.     

一种提高机器人视觉系统参数标定精度的方法

镜头径向畸变影响着GRB-3044机器人视觉系统精度。根据距离畸变中心越远的点,畸变量越大和过畸变中心的直线不发生形变的特征,提出了一种单独求解畸变中心和畸变系数的径向畸变校正方法。对标定点进行校正后,使用Faugeras的标定方法进行摄像机内外参数的标定。实验表明,文中所提出的算法能有效校正图像径向畸变,相比未加入径向畸变的视觉系统,目标定位的准确度得到明显提高。     

基于计算机视觉的电极接头锥螺纹的测量

提出了基于计算机视觉的电极接头锥螺纹几何参数非接触测量的新方法,采用A102fCCD数字摄像头作为图像传感器,利用数字图像处理技术对电极接头锥螺纹的几何参数进行测量.主要步骤包括:图像的采集;采用边缘保持滤波器进行滤波、降噪;采用阈值法将图像二值化,并进行边缘检测;采用轮廓跟踪算法形成单像素的轮廓边缘.并对一理论锥度为18.925°、螺距为6.35mm、理论牙型半角为30°的合格电极接头进行了实测,测量结果均在系统规定的±6'、±0.02mm和±12'的误差范围内.分析了误差产生的原因.试验结果证明了所提出的测量原理是正确的、可行的,所开发的软件能够满足实际生产的需要.     

防爆壳体焊口装配质量的激光视觉检测方法

提出了一种矿用防爆壳体焊口装配质量信息参数间隙量、错边量的激光视觉检测方法.首先,搭建了一套以摄像机、光栅激光器、计算机为核心的视觉测量系统,获取壳体底部装配焊口的光栅条纹图像.通过分析光栅条纹与装配焊口的耦合情况,得到了光栅条纹特征点跟随装配间隙量、错边量变化的相关关系.其次,将图像中的光栅条纹进行分割、细化,获取条纹轮廓点坐标,通过计算机自动搜索数据得到光栅条纹的特征点坐标,建立光栅条纹特征点矩阵.最后基于特征点矩阵建立焊口装配间隙量、错变量的求取算法,并建立了基于焊口间隙量、错变量的焊口装配质量评价指标及方法.验证结果表明,视觉测量系统获取的壳体装配信息与人工测量结果吻合度高,可代替人工测量实现装配质量的评判.     

一类窄焊缝的结构光图像特征提取方法

提出一种新颖的窄焊缝的特征提取与图像处理方法,有效地克服了环境的各种干扰,可靠地提取出了焊缝的特征点.首先设计了一套基于线结构光的显微视觉系统,可靠地检测出了结构光焊缝图像;接着提出一种基于阈值变换的行像素点统计算法和自适应形态学收缩算法可靠地分割出结构光条纹图像;然后采用过度参数直线拟合和B样条曲线拟合算法准确地得到了结构光条纹的中心线.最后,提出一种基于距离搜索的算法,得到了焊缝的特征点.结果表明,窄焊缝结构光图像特征提取方法可行.     

基于机器视觉的柴油机缸套尺寸测量

为满足柴油机对缸套尺寸的高精度需求,提出了一种基于RANSAC(随机抽样一致性)拟合缸套亚像素轮廓的内外径尺寸检测方法。根据生产线上工业相机获取的CCD图像结构和灰度的信息特征,该测量方法先采用双边滤波和形态学梯度算法对图像预处理,去除噪声提高对比度;然后在用大律算法(QTSU)和Canny边缘检测算子获取图像边缘的像素级坐标;通过双线性插值算法对像素级坐标进行亚像素的重新定位,获取边缘亚像素坐标;最后采用RANSAC拟合算法对缸套内外径进行尺寸测量。通过仿真与实际尺寸对比,该方法具有更好的定位精度和抗噪性,相比最小二乘法RANSAC检测更可靠。     

钻杆管螺纹型面信息在机测量方法研究

为解决因实际因素限制所导致的钻杆管螺纹无法应用现代测量方法检测的问题,设计并实现了钻杆管螺纹型面信息在机测量系统。基于激光三角原理采集螺纹型面原始数据,提出了一种将自适应莱依特准则与基于改进小波自适应阈值相结合的点云数据去噪方法,并应用该方法对扫描数据降噪处理;通过抗差最小二乘法对降噪后数据进行拟合,再根据拟合廓形导数情况对进行分段并提取特征点;最后通过提取的特征点计算螺纹廓形参数。该系统可以实现螺纹的在机非接触测量,操作简单且可以实时检测螺纹加工质量,提高了检测精度和效率。     

快速成形逆向工程扫描实体重构法研究

针对现有快速成形逆向重构研究所忽视的图像数据信息,提出一种扫描实体图像数据重构的方法。该方法基于三基准点对齐和八邻域法实现轮廓提取,利用图像误差点消除和图像精简有效改善重构数据质量,并快速利用B样条曲线插值拟合出较精确的轮廓曲线。以实例展示了模型的实用性及算法的合理性与有效性。     

基于Qt的钢管壁厚在线检测软件设计

针对目前钢管端面壁厚的测量多采用人工抽检的方式,从而导致测量效率低、精度低、测量数据少的情况,对机器视觉测量技术进行了研究。基于机器视觉,设计钢管壁厚在线检测系统。通过对相机进行标定,获得图像像素值与实际值之间的关系,使用相机采集钢管端面图像,对采集得到的图像进行图像预处理、边缘特征点提取等操作;改进RHT圆检测算法,完成钢管端面圆形轮廓的检测,进而实现对钢管端面壁厚的测量。为了便于操作,基于Qt跨平台开发框架设计了钢管壁厚检测系统人机交互界面软件。结果表明：该系统具有良好的稳定性,检测误差约为0.1 mm,可以高效地完成壁厚检测任务。     

板料零件网格坐标图像特征提取算法研究

为进行板料零件冲压成形分析,采用网格坐标图像的视觉测量法进行变形区域塑性主应变分布的测量.该方法基于视觉测量变形区域应变分布;通过二维网格坐标图像的特征信息完成物体的三维重建,其中图像边界和特征点是常用的图像特征信息.在传统Freeman链码边界追踪算法的基础上进行改进可节省运算时间,跟踪后产生单像素宽度的轮廓边缘.在MFC中创建了一个基于OpenCV的应用程序,在单像素边界图像的基础上,利用OpenCV库函数实现对图像特征点的提取.试验结果表明,利用OpenCV实现特征点提取能省去不少编程的复杂工序,具有速度快和效率高的特点.     

基于线结构光的铝合金对接焊缝特征提取方法研究

在对接焊缝的焊后质量检测中,由于环境干扰、材质反射程度及激光功率等因素的影响,造成焊缝表面信息的提取困难。针对上述问题,提出了一种基于线结构光的铝合金对接焊缝特征提取方法,设计了一种基于线结构光的视觉检测系统,实现焊缝表面激光条纹图像的快速采集。针对复杂环境下激光条纹图像的几何分布以及灰度特征,采用直线重投影、图像滤波、连通域分析等图像预处理操作,实现焊缝图像的ROI提取以及噪声滤波;采用加权灰度重心法提取激光条纹的中心线,并通过插值平滑算法得到连通性、拟合程度高的中心线;最后采用最大距离法得到对接焊缝特征点,并计算所需焊缝成形尺寸参数。试验结果表明,该方法能够有效提高图像检测效率及精度,满足工业检测标准。     

基于双目视觉的化学铣削零件轮廓测量

针对飞机蒙皮的化学铣削加工区域轮廓的测量问题,构建了一套基于双目视觉的测量系统.以双目相机作为视觉传感器,结合光源系统和多曝光融合算法得到融合图像,基于Canny算法和双三次插值法提取亚像素轮廓,通过基于ZNCC的立体匹配,最终实现化铣区域轮廓三维重建,获取区域的轮廓信息.实验结果表明,提出的系统具有较高的测量精度,显...     

一个计算滚压外螺纹坯径的计算经验公式

计算滚压螺纹坯径的公式很多 ,有理论公式和经验公式。理论公式是根据螺纹在滚压成形过程中体积不变原理推导出来的。经验公式是根据生产实践经验总结出来的。在此再提出一个更加简单、实用的计算滚压螺纹坯径 do的经验公式 :do=d - 0 .7p式中　 d——外螺纹直径p——螺距该公式适用于计算不同规格的粗牙、细牙外螺纹所需滚丝坯径。此公式只限于计算不淬火发兰外螺纹的坯径 ,如果外螺纹需淬火或镀锌 ,由于氧化层、镀锌层的存在 ,则滚压外螺纹的坯径略有增减。本文提出的经验公式计算所得的坯径和我公司10多年实际应用的坯径基本吻合 ,证明此…     

基于多视觉特征的激光拼焊焊缝宽度检测

针对激光拼焊焊缝宽度测量中,仅依据结构光单一特征进行检测鲁棒性不强的问题,提出了基于结构光光纹信息、焊缝纹理信息、图像灰度信息、图像序列信息等多视觉特征信息进行焊缝宽度测量的方法。先依据图像灰度信息确定感兴趣区域,再针对正面焊缝图像,通过骨架法提取结构光光纹中心线,计算中心线的畸变位置识别焊缝特征点;针对背面焊缝图像,采用纹理能量模板对焊缝图像滤波确定焊缝区,然后计算焊缝区和结构光条纹的交集,识别焊缝特征点;识别的特征点通过序列图像信息进行校正,最后依据特征点计算焊缝宽度。搭建了激光拼焊焊缝宽度测量系统,并分别对焊缝正面和背面的宽度进行了测量试验。试验结果表明,该方法精度高,可靠性强,实时性好,有助于实现激光拼焊高速、高精度的焊缝质量在线检测。     

基于距离滤波的厚板多层多道焊特征点识别算法

针对多层多道焊标准与非标准打底焊缝及各道填充焊缝在激光辅助视觉下的图像信息,提出了一种基于距离滤波的图像处理算法来快速、准确识别出焊缝特征点。该算法首先对激光条纹图像进行二值化、开运算等预处理;对预处理后的图像按列扫描,利用重心法提取激光条纹中心线,针对中心线出现断点的情况,通过直线拟合来填充断点;然后选取中心线上若干点拟合直线,通过求中心线上点到直线的距离,对中心线上的点进行3次滤波处理,滤除中心线上大量与特征点无关的点;最后快速找到中心线上4个端点并进行距离补偿得到焊缝的4个特征点。试验结果表明,该图像处理算法能快速、准确识别出焊缝特征点,为多层多道焊缝跟踪提供了重要依据。     

坡口及焊缝表面三维轮廓的激光视觉测量

提出了一种坡口及焊缝表面三维轮廓激光视觉测量方法. 投射在坡口及焊缝轮廓表面的激光条纹,其视觉图像可作为表征轮廓特征的信息源,系统采集连续扫描的激光条纹视觉图像,得到条纹上各离散点的三维坐标. 同时采用一种搜索拟合插值算法,获取条纹间各离散点的三维坐标,在系统的三维坐标系中,采用离散点直连成网格的曲面重构方法,实现了一段坡口及焊缝表面三维轮廓的实时测量. 结果表明,在重构的三维表面轮廓任意截面上,获取的坡口宽度和深度值与游标卡尺实际测量值吻合度可达97.85%以上,这种激光视觉测量方法是可行的.     

基于改进图像结构算法的钣金件特征点识别

针对平面钣金件轮廓特征点识别中，特征点受边缘噪声影响，易出现伪特征点、切点难识别及特征点识别定位精度低等问题，提出了一种基于改进图像结构算法的平面钣金件轮廓特征点识别方法。首先，对特征点进行粗提取，通过判断轮廓点两相邻轮廓段的类型，并计算轮廓点间斜率差的绝对值，将斜率差的绝对值和阈值比较，分别获取切点和角点的候选特征点集；其次，进行特征点精确识别，将候选特征点进行分组融合，并引入直线度指标对线段轮廓上的伪特征点进行滤除，最终完成特征点的准确识别。实验结果表明改进的识别算法可以准确地识别平面钣金件轮廓特征点，能够滤除掉所有伪特征点，识别精度更高。