基于视觉图像质心的焊缝跟踪新技术

从基于图像质心的焊缝跟踪技术出发，通过对图像质心公式的深入研究，根据图像灰度与视觉传感器响应电压值的关系、响应电压值与检测部位的发射率及光谱辐射强度等关系，从理论上得出质心与焊缝中心的关系模型，论证了图像质心与焊缝中心存在相关性，并通过大量试验证明了关系模型的准确性。     

用于焊缝检测的比色图像偏心算法

提出了基于焊接比色图像偏心的概念并给出计算公式.从比色图像信号强度与焊接区域发射率、光谱辐射强度等的关系、比色值与焊接温度场及比色系统波长的关系以及比色图像偏心计算公式出发,分析了比色图像比色值分布对称性,推导并建立了焊接比色图像偏心与焊接区温度的函数值、焊缝中心与电弧中心偏差间关系模型.研究了以比色图像偏心作为检测对象的优异特性,给出了模型在某一焊接工艺参数条件下的数值解,发现模型的输出与输入有很好的线性关系.仿真试验证明以比色图像偏心可以代替焊缝中心偏差,为进一步研究比色图像偏心算法的实际应用打下理论基础.     

基于红外热像的大功率光纤激光焊熔宽检测技术研究

大功率光纤激光焊接中,熔宽是反映焊接质量的直接信息,研究一种基于红外热像的大功率光纤激光焊熔宽检测技术是评价焊缝质量的一个重要方法。本文采用近红外传感高速影像机获取熔池动态热像,经自适应中值滤波、灰度拉伸、裁剪、动态阈值、数学形态学等图像算法来提取熔池热像边缘和检测熔宽。试验结果表明,所采取的组合算法能准确地检测出大功率光纤激光焊中熔宽的变化。     

焊接缺陷磁光成像磁场分布数值模拟与试验分析

以激光对接焊的焊接缺陷为对象,研究基于数值模拟的焊接缺陷漏磁场的分析方法. 建立对接焊焊接缺陷检测的三维模型,利用漏磁场理论对比分析不同几何缺陷与漏磁场信号之间的关系规律,并用试验进行验证. 结果表明,裂纹的深度越深,磁感应强度越大,未熔合、凹坑分别随着角度、宽度的增大而磁感应强度减小,并且验证漏磁场信号可以作为焊接缺陷检测的依据. 采用RGB分割法对磁光图像进行分割并提取几何特征,用模糊C-均值聚类（FCM）对不同焊接缺陷进行识别,有良好的识别率.     

BP神经网络在焊缝位置识别中的应用

研究了一种焊缝位置识别新方法,在一定工艺条件下,使用视觉传感器采集焊接熔池图像,选取图像中熔池前端部分进行处理,先对其进行中值滤波与灰度变换,在此基础上,获取每一幅熔池图像的质心值、质心位移、质心速度及电弧与焊缝的偏差值作为训练样本数据.以质心值、质心位移和质心速度为输入量,以偏差值为输出量,利用BP神经网络建立其数学模型,最后对该模型进行检验.检验结果表明,该模型能够较准确地描述熔池图像质心与焊缝偏差之间的关系,为进一步实现精确的焊缝跟踪提供了理论和试验依据.     

激光焊匙孔特征的近红外与X射线传感分析

由于多传感匙孔特征参数可以有效地反映大功率激光焊接质量状态,本文研究了匙孔特征信息的提取方法并建立了焊缝成形预测模型。以大功率盘形激光焊接304不锈钢为试验对象,应用近红外高速摄像机和X射线视觉成像系统同时提取了焊接过程中的熔池动态图像,并分割出匙孔区域。针对近红外图像,应用矩方法导出匙孔的不变矩特征,同时定义并提取匙孔面积和最前端点纵坐标两个特征;针对X射线图像则提取匙孔深度和熵两个特征。在不同激光功率条件下得到匙孔特征并进行特征融合分析,然后建立了3个BP神经网络焊缝成形预测模型。探索了匙孔形态、焊接条件和焊接状态三者之间的联系,实现了对焊接过程的在线监测。试验结果表明,将两个传感器获取的匙孔特征信息融合并进行主成分分析变换后,熔宽和熔深的预测绝对误差平均值分别为0.18mm和0.57mm,比基于单个传感器获取匙孔特征建立的BP神经网络分别减小了0.03mm和0.31mm,显示提出的方法能够有效在线监测大功率盘形激光焊接状态。     

Fuzzy neural networks for control of penetration depth during GTAW

0　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｗｅｌｄｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌａｒｅｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃｓｏｆｗｅｌｄｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｈｏｗｔｈｅｙｃａｎｂｅｂｅｓｔｕｔｉｌｉｚｅｄ.Ｔｈｅｓａｔｉｓｆｉｅｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｗｅｌｄｐｒｏｃｅｓｓｉｓｎｏｔｅａｓｉｌｙａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｅｄ,ｌａｒｇｅｌｙｄｕｅｔｏｔｈｅｉｎａｄｅｑｕａｃｉｅｓｏｆｔｈｅａｖａｉｌａｂｌｅｐｒｏｃｅｓｓｍｏｄｅｌｓ.Ｔｈｅａｒｃｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｔ…     

基于小波谱失真测度的语音质量评估

语音质量评估常用于通信对抗装备试验中,但现有客观评估方法无法满足试验的需要,限制了它的适用领域。通过分析小波理论与客观评估手段,提出了利用小波谱失真测度(WSDM)客观评估语音信号通信质量的方法,定义了小波谱失真测度,并给出了小波谱失真测度的计算公式,实验结果表明,与MFCC谱失真测度和BARK谱失真测度相比,用小波谱失真测度客观评价语音信号的通信质量可以提高主客观评估的相关度。     

基于计算机视觉的列车闸瓦检测方法

介绍了基于计算机视觉原理的列车闸瓦在线自动检测技术。通过实时采集闸瓦图像,利用图像处理技术进行闸瓦的识别和边缘提取,计算闸瓦的实际厚度,从而实现闸瓦的在线、非接触式自动检测。     

新型大功率软开关等离子体逆变器的研究

大功率等离子体技术正在得到广泛应用。本研究应用和发展了一种采用激磁电感,配合漏感和分布电感,实现大功率软开关的新型全桥零电压开关电路拓扑,并将其应用于大功率等离子体逆变器的研究。成功地将电流注入移相控制技术和大功率软开关技术相结合,有效地解决了变压器偏磁和功率开关器件的保护问题,研制的新型大功率软开关等离子体逆变器实现了全范围软开关。