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《上海交通大学》 2010年
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基于激光结构光视觉传感的焊缝图像处理

王平  
【摘要】: 在实际工作环境中由于焊接工作条件不可能十分理想,传感器距电弧较近,易受强列的弧光、高温辐射、电磁干扰、烟尘飞溅等不利因素的影响。所以传感器所采集的目标图像不可能是理想的图像,需要进行一定的处理才能改善图像质量供观察和评价,才能从中提取有用的信息参数为控制系统提供信息参数[1-4]。因此,焊缝图像的实时处理对实现焊缝自动跟踪是非常重要的。但国内具有自主知识产权并能够真正应用于实际生产过程中的基于图像传感的焊缝跟踪系统还很少。就其发展趋势而言,具有自主知识产权,性能可靠,价格低廉的图像处理系统将是今后的主要发展方向。 本文研究了一套基于激光结构光视觉传感的焊缝图像实时采集和图像处理系统。该系统采用一个波长为650nm的AlGaInP半导体激光器作为光源,用一个面阵CCD摄像机来接收从工件上方漫反射的反映V形焊缝坡口的条形光,通过NI PCI-8254R采集卡采集激光条纹,在Labview assistant中进行图像处理并得到焊缝特征点。传感器主要由半导体激光器、工业CCD、650nm窄带滤光片等组成。通过实验,确定了多视觉传感器的安装位置和结构参数,以保证图像中焊缝参数的精确提取。 焊接过程中会产生强烈的弧光、飞溅和烟尘干扰等噪声,严重影响了焊缝特征点的获取。本文采用一系列的焊缝图像预处理来降低这种干扰,包括基于时间序列的多帧图像几何运算、基于直方图修正的图像二值化、数学形态学闭运算、基于聚类算法的孤点去除。预处理后通过Hough变换求取焊缝特征直线,然后求特征直线交点便得到焊缝的特征点。最后对采集到的大量实时图像进行处理,得到焊接过程中的实际偏差量,从处理结果可看出实际偏差与图像处理得到的偏差之间的误差很小,这说明图像处理取得了很好的效果。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
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【同被引文献】
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