基于改进C-V方法的焊接图像识别

基于简化的Mumford—Shah水平集图像分割模型，Chart—Vese提出了不依赖于图像边缘的水平集图像分割算法（C～V方法）。文中对该算法进行了深入研究，指出了原方法存在的缺陷，即处理的图像必须具有比较明显的特征，分割目标过多且较为分散时则很难得到理想的结果，每次迭代过程都需要对所有的图像数据进行计算，比较费时。根据焊接图像本身的特点给出了三点改进，即强化特征模型的修正、多尺度快速算法和全局特性抑制。应用改进的算法，进行了模拟对比试验和真实熔池图像识别的试验。结果表明，该方法能识别出焊接图像连续轮廓，提取有用信息，具有良好的适应性，同时为复杂图像的特征物体目标提取提供了可行的思路。     

一种用于轴承缺陷图像分割的改进k-means聚类算法

为了实现轴承缺陷无损检测自动化,研究了轴承表面缺陷图像的分割方法。在数字图像处理技术的基础上,提出一种改进的k-means的图像分割算法。先利用二维向量小波变换对图像提取特征,根据表面缺陷特征,运用k-means算法的思想,对其进行改进。试验结果证明,该方法显著提高了分割速度和精度,受背景、光照、角度、姿态的影响很小,具有较好的鲁棒性,具有一定的使用价值。     

改进的Otsu法在焊接图像分割中的应用

为把焊缝区域准确地从焊接图像中分离出来,以便进行焊接质量的在线分析,本文针对焊接图像灰度级多、信息量大、对比度低、图像部分细节模糊等特点提出了一种新的改进的Otsu法,在考虑类间方差和类内方差对图像分割效果影响的基础上,用方差信息代替均值信息,构建了焊接图像分割阈值算法,用以提高焊接图像的分割质量和图像实时处理的速度.实验结果表明,本文所提出的算法达到了很好的焊接图像分割效果,图像分割耗时短,相对于目前的图像分割方法具有明显的优越性,是一种有效的焊接图像阈值分割方法.     

小波多尺度C—V模型的红外图像分割

由于红外图像大多具有目标边缘模糊、对比度低、噪声多的特点,传统的C-V模型在进行分割时,易产生过分割且计算量大.针对这一问题,本文提出了一种兼顾目标同质性信息的小波多尺度C-V模型红外图像分割方法,该方法根据图像目标和背景同质性信息所占面积比例关系自适应地调节模型的参数.首先对红外图像做小波分解,从分解的顶层低频图像开始,利用改进能量函数,寻找目标边界,通过插值由粗尺度到细尺度逐层演化,最终获得原始图像的分割.该方法与原有方法相比,大大减少数据的计算量,有效地提高了分割速度,改善了分割效果.仿真实验证明了算法的有效性.     

管道焊接熔池图像处理与特征提取

提出了一种管道焊接熔池成像系统,能够有效克服弧光干扰,获取焊接熔池在焊缝坡口内图像.采用基于统计的鲁棒图像处理方法,对熔池图像进行预处理,抑制飞溅等噪声.在图像自适应分割和边缘提取基础上,根据熔池图像和焊缝坡口图形特点,分别提取熔池图像在焊缝内的灰度分布特征以及焊缝坡口图形特征,得到熔池相对焊缝坡口的动态偏移量,以及熔池振动幅度和频率,为焊缝跟踪和焊接质量控制提供了视觉信息反馈.进行了焊接过程实时图像处理和特征提取试验,试验结果验证了熔池成像系统和图像处理方法的有效性和可靠性.     

基于聚类的埋弧焊X射线焊缝图像缺陷分割算法及缺陷模型

针对埋弧焊X射线焊缝图像的噪声强、弱对比度特点和常规图像分割算法成功率低的现状,提出将缺陷视为噪声,利用密度聚类方法进行缺陷分割.在进行图像聚类时,提出图像灰度密度的概念,方便对焊缝图像的分割.通过对现场100张焊缝图像的试验表明,所提方法大幅度地提高了缺陷分割的成功率,将分割成功率提高至95%.在聚类分割算法基础上,通过试验给出一种新的高维空间缺陷数学模型,该模型综合考虑了缺陷形式复杂性等特征.通过试验在高维空间对模型予以验证,并结合所提聚类算法给出了覆盖率曲线.     

基于红外视觉的熔化极气体保护焊外观缺陷识别

焊接过程可视化监控与成形缺陷智能识别是实现焊接智能制造的重要途径之一. 采用红外CCD在线采样熔化极气体保护焊(gas metal arc welding,GMAW)熔池红外图像,结合改进滤波算法和图像增强算法对图像进行预处理,通过热电偶进行温度标定,建立红外图像中灰度值与温度值的对应关系,进而获取焊接熔池的温度分布信息,然后采用改进边缘提取算法提取熔池的特征参数,据此建立焊接外观缺陷的特征识别算法. 结果表明,所设计的算法对焊接形状缺陷、烧穿及未熔透等在线识别具有良好的实用性和准确性.     

基于机器视觉的轴承字符识别技术的研究

针对轴承上字符的特点,提出了一种基于机器视觉的轴承字符自动识别方法,并利用C++和OpenCV计算机视觉库开发了识别软件。对轴承字符图像进行阈值分割,使用Sobel算子提取边缘轮廓,然后使用改进的圆检测算法定位环形字符区域,在经过极坐标变换后进行字符分割。最后提取改进的字符特征,使用支持向量机分类器进行字符识别。试验结果表明:该方法能有效识别轴承字符,而且识别率达到了95%以上,具有广阔的应用前景。     

基于改进代数法的待焊接圆弧提取研究

针对现有焊接零件的圆弧提取存在精度不高、运行效率低的问题,提出了一种改进代数法。首先,对待焊接图像进行亚像素边缘提取,获得圆弧边缘的坐标点集,然后利用改进代数法对坐标点集进行拟合。通过在算法中引入距离阈值参数,从而减少了改进代数法的迭代次数。试验结果表明,改进代数法能满足焊接圆弧边缘高精度提取和运行时间短的要求。     

大功率光纤激光焊熔池红外热像增强算法

在激光焊接过程中,分析熔池的红外热像是观测焊接质量的重要方法。本文以大功率激光焊接为试验对象,综合运用维纳滤波、中值滤波、灰度拉伸、阈值分割、图像形态学法等算法处理焊接中所获取的红外图像,提取熔池信息,最后用熔宽测量值与实际焊接图像比较验证算法的可靠性。试验结果表明,按上述方法处理后提取出的熔宽变化与实际熔宽变化相符,能够反映焊接过程质量的稳定性。