图像处理在焊缝跟踪中的应用研究

随着焊接过程自动化和智能化的发展,基于图像处理技术的焊缝位置检测和焊接缺陷检测过程越来越受到国内外学者的重视.本文对焊缝自动跟踪系统中有关图像处理方面的内容作了分析.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,边缘检测和特征点提取等图像处理过程;并对当前焊缝跟踪中的图像处理技术存在的问题和解决方法作了一些总结和分析,最后对其应用前景作了展望.     

焊缝图像处理与焊缝中心的提取

随着焊接过程自动化和智能化的发展，图像处理技术越来越受到国内外学者的重视，它在焊缝自动跟踪系统中也有广泛的应用。本文介绍了图像处理的基本过程，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，并着重分析了焊缝中心提取的几种方法，提出了一种求取平均值的简单有效的方法。     

焊缝图像处理与焊缝中心的提取

随着焊接过程自动化和智能化的发展,图像处理技术越来越受到国内外学者的重视,它在焊缝自动跟踪系统中也有广泛的应用.本文介绍了图像处理的基本过程,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,并着重分析了焊缝中心提取的几种方法,提出了一种求取平均值的简单有效的方法.     

焊缝图像处理技术在激光拼焊中的应用

基于拼板激光焊接工程中的视觉跟踪系统,应用相关图像处理技术,建立了一种焊缝跟踪的图像处理流程模型,并通过实验验证了该模型的正确性.     

电弧传感器技术在焊缝跟踪中的应用

焊缝跟踪是保证焊接质量和焊接自动化的前提,而传感器是实现这一前提的基础.通过目前国内外常见的焊缝跟踪传感器优缺点的比较.设计了电弧传感器焊缝跟踪控制器,并利用控制器实现了焊缝跟踪,且具有良好的跟踪稳定性和精度.     

图像处理中的边缘跟踪法研究

本文介绍了一种以边缘跟踪法进行边缘提取的新方法,叙述了该方法的基本原理,分析了它与传统图像处理方法相比较的优点.该方法经在视觉检测传感器中的应用,证明其在图形较简单的情况下,可完成与传统边缘检测方法相同的工作,但具有相当快的运算速度,足以实现实时检测,实时处理,实时显示.     

基于图像处理的爬壁机器人焊缝识别与跟踪

基于爬壁机器人移动平台和单目相机的图像采集系统,设计了一种焊后焊缝图像处理方法,将改进的自适应中值滤波算法与灰度形态学方法结合,实现从信噪比较高的图像中提取特征。采用基于边缘检测和Hough变换的焊缝位置提取算法,经测试识别准确率达70%,且单幅图像平均处理时间为200ms,能满足管道爬壁机器人行进过程中的实时焊缝跟踪,并提供了一种引导机器人沿焊缝前进的自主定向方案。     

基于深度学习的焊缝视觉跟踪方法研究

针对爬罐机器人在球罐上对焊缝的识别和跟踪困难导致焊缝检测效率低的问题,自制了罐体表面焊缝数据集,并提出了一种基于深度学习的焊缝视觉跟踪方法。首先,以Patch Expanding替换双线性插值作为上采样方法,减少上采样带来的精度损失;然后,在掩码分割前嵌入了递归空洞自注意力机制,提高模型的表征能力,从而获得更好的分割精度;最后,在罐体表面焊缝数据集上进行实验,实验结果表明,对比原始模型,改进SegFormer图像语义分割模型的平均交并比提高了2.41%。在改进算法分割焊缝的基础上,利用分割出的焊缝掩码图像提取中心线作为焊缝路径,用于引导爬罐机器人运动,以实现焊缝视觉跟踪。     

集装箱大梁熔化极气体保护电弧焊的焊缝跟踪系统

集装箱大梁自动焊接过程中,工件表面的反射不均匀、弧光、飞溅和烟尘等因素容易造成焊缝偏差识别不准确或难以稳定识别,因此设计了一种用于集装箱大梁熔化极气体保护电弧焊的焊缝跟踪系统。基于低成本结构光视觉传感器建立了高鲁棒的焊缝特征提取模型,该模型采用激光条纹的直线斜率对随机采样一致性算法的随机采样过程进行优化,以在复杂环境下实现模型对焊缝特征的稳定提取。不均匀强反射工件表面的焊接试验结果表明：焊接参数300 A、29 V、1 m/min下,Y向、Z向的平均检测误差分别为0.22 mm和0.19 mm,实现了稳定高精度的焊缝跟踪。     

应用形态学运算的焊缝X射线图像处理研究

应用数学形态学方法对钢管焊缝X射线检测的图像处理进行了详细地分析研究,通过对钢管焊缝检测灰度图像的去噪、增强和分割处理的实例,讨论了灰度形态学图像处理的方法及其在焊缝射线检测中的应用。实验结果证明了处理方法及其技术实现的实用性和可行性。     

线阵CCD视觉智能焊缝自动跟踪系统的研究

叙述了一种基于线阵ＣＣＤ摄像机为传感器的焊缝自动跟踪系统。对电弧的光学特性进行了研究，得出了正向干扰的结论。并通过传感器的结构设计、滤光、模拟滤波及计算机数字滤波等，解决了弧光干扰问题。系统跟踪精度约为±０．３ｍｍ     

基于视觉传感的焊缝跟踪控制系统

介绍了传感器在焊接生产中的应用和视觉传感原理。分析了视觉传感焊缝跟踪系统的原理和特点。提出焊缝图像特征提取方法和流程，以及实施焊缝跟踪控制的方法。系统采用条形光传感方法，选用CCD等光学器件组成焊缝图像传感系统，然后将获取的焊缝图形信息进行识别处理，获得焊接电弧与焊缝中心是否偏离、偏离方向和偏离程度的处理结果。根据这一结果，调整电孤与焊缝中心的相对位置，消除电弧与焊缝的偏离，达到焊接电弧准确跟踪焊缝的目的。     

基于旋转电弧传感的弧焊机器人焊缝跟踪系统

研制了一套基于旋转电弧传感的弧焊机器人空间曲线焊缝智能跟踪控制系统。介绍了系统的硬件构成、软件设计及模糊控制方法。研究了不同焊接位置时，焊接熔池金属对坡口的影响作用，提出采用补偿因子加权处理方法，可有效提高平焊、横焊位置焊缝偏差的识别能力。针对立焊位置的脉冲焊接方法，采用形态滤波技术，通过提取脉冲焊接电流的上包络线，利用一次谐波法准确地对立焊焊缝进行了识别。试验结果表明，该焊缝跟踪控制系统对平焊、横焊及立焊位置的曲线焊缝跟踪效果良好，达到焊接工艺要求。     

图像处理在石油管道自动焊接中的应用

基于图像处理的手段使埋弧焊焊缝跟踪的自动化得以实现,图像处理要进行除噪、二值化、中值滤波、边缘检测、提取焊缝中心特征线,并使之数字化,比较计算得到焊缝与焊枪偏差量,工控机对此偏差量进行分析计算,最终控制系统驱动伺服电机带动执行机构对偏差量进行校正调整,消除焊缝焊枪之间的偏差量并能够实时对中。     

摆动式焊缝自动跟踪电弧传感器的研制

介绍了焊缝自动跟踪系统的组成及电弧传感器的工作原理;针对熔滴过渡所产生的高频干扰,设计了二阶巴特沃思低通滤波器对传感信号进行滤波,取得了良好的滤波效果;利用离散积分求差值的方法对焊枪左摆和右摆过程中的电流进行离散积分,通过比较积分差值判断焊枪偏移方向和偏移量。针对焊接过程中具有非线性、时变性等特征,很难建立跟踪过程的精确数学模型,采用了参数自调整的模糊控制方法对系统进行控制,明显的改善了系统的性能。     

焊缝特征值提取与分析

在主动式视觉传感器的焊缝跟踪系统中，提出了新的接缝图像处理和特征值提取的算法，详述了直线段的调整、线段拟合算法以及接缝特征值的获取。经过误差分析，焊枪与接缝的实际偏差为0.2mm。