基于视觉的空间焊缝工艺分析与研究
发布时间：2021-11-17 07:13
焊接过程中,熔池中蕴含着丰富的焊接质量信息。熔池的形态信息直接反映着焊接质量,焊接熔池的特征形态与焊接工艺参数息息相关。随着焊接自动化技术的进步和发展,在线监测焊接工艺参数的方法和手段,多种多样。因视觉方法获取的焊接熔池信息丰富且不与工件接触等优点,通过视觉手段获得焊接熔池状态反映焊接工艺参数的合理性和科学性被普遍关注。本文针对基于视觉的空间焊缝的熔池特征提取,在视觉系统标定、空间焊缝熔池特征参数计算等空间焊缝焊接工艺的相关基础工作展开了较为深入的研究,并应用空间焊缝熔池特征参数计算方法对熔池图像的边缘特征进行了解释表述。首先,研究分析了相机成像模型和畸变模型。根据单极性矩阵求出线性相机模型的内外参,在此基础上采用最小二乘法求解了相机的畸变系数;根据空间点以相机成像系统参数的重投影误差最小为目标,建立损失函数,用极大似然估计方法优化了相机成像系统参数。经实验表明,该标定方法的精度高,误差在0.01mm,可以满足实验要求。其次,设计一种基于形态学的多尺度多结构边缘检测算子。采用不同结构、尺度、方向的结构元素,分别对采集到的熔池图像,进行上述算子的运算,最后将不同的结果,进行并集,获得熔池...
【文章来源】：广西科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光路图
图2 3对称结构元素和非对称结构元素对集合A的腐蚀、膨胀仿真图Figure 2-2 Emulational image of structural element(symmetry or asymmetry)expanding and eroding the imageA(a)ImageA (b)Symmetry structural element B (c)Result of B erodingA（black partshown）(d)Result of B dilating A（black part shown） (e)Asymmetry structural element B1(f)The resultB11after B1rotating 1800(g)The process ofAbeing eroded (h)Result of B1dilatingA根据图 2-1(f)、2-2(e)、 2-3(c)、2-3(g)可知腐蚀操作可以使图像的轮廓变小，边界收缩，去除一些比结构元素尺寸小的细节（毛刺，孤立点等）；当图像中物体的尺寸大于结构元素时，通常能够将该物体的边缘去除，保留中心位置，使物体收缩。膨胀运算和腐蚀相反，膨胀可以使二值图像轮廓扩大。当图像中存在间隙时，膨胀可以使间隙缩小或者可以使断裂的间隙连接起来，主要取决于结构元素和间隙的相对大小。对图像的膨胀还是腐蚀操作不只是由结构元素的大小决定，还与结构元素的原点位置、形状都有关系。因此在采取膨胀或腐蚀操作时，需根据图像的特点和想要达到的效果，合理选择结构元素。B 对 A 进行形态开运算式为:A B=(AΘB)⊕B (2-3)B 对 A 进行形态闭运算式为:
11图 2-4 结构元素 B 对集合 A 进行开操作Figure 2-4Open operation processing of B toAmetry structural element B(B1=B) (b)ImageA(c)The process ofAbeing eroded of B eroding A(black partshown) (e)The process of C being dilating(f)Result of B (open operator)(g)Geometric interpretation about open operator(h)Result ofGeometricinterpretation about open operator作是对物体膨胀的基础上进行腐蚀。图 2-5 显示了集合 B 对集合 A作过程。首先对集合 A 进行膨胀, 2-5(c)为膨胀过程，2-5(d)为膨胀-5(e)显示了膨胀过程，2-5(f)为对膨胀后的集合再进行腐蚀的结果(闭。根据图 2-5 知，闭操作效果可知闭操作也有平滑轮廓的作用，去除素小的细节，因此会将狭窄的缺口连接起来形成细长的碗口，并填充
【参考文献】：
期刊论文
[1]焊接领域激光结构光视觉传感技术的研究及应用[J]. 郭吉昌,朱志明,于英飞,孙博文. 中国激光. 2017(12)
[2]基于多尺度多方向结构元素的形态学图像边缘检测算法[J]. 吴朔媚,韩明,王敬涛. 量子电子学报. 2017(03)
[3]基于遗传神经网络的机器人焊接工艺参数优化[J]. 林惠乐,黄振峰,毛汉领. 组合机床与自动化加工技术. 2015(10)
[4]基于机器视觉焊接轨迹搜索算法[J]. 李琳,李春,邹焱飚. 焊接学报. 2015(06)
[5]一种空域和变换域相结合的图像增强算法[J]. 张令波,葛秘蕾. 电光与控制. 2014(12)
[6]焊接智能化与智能化焊接机器人技术研究进展[J]. 陈善本,吕娜. 电焊机. 2013(05)
[7]基于粒子群优化支持向量机的焊接缺陷分类[J]. 陈渊,马宏伟. 仪表技术与传感器. 2013(04)
[8]关于焊接技术与产业发展的粗浅思考[J]. 宋天虎. 焊接. 2012 (07)
[9]星敏感器镜头畸变模型选择[J]. 樊巧云,李小娟,张广军. 红外与激光工程. 2012(03)
[10]现代数字图像噪声滤除技术及其评价[J]. 刘勍,温志贤,杨筱平,秦云霞. 自动化与仪器仪表. 2012(02)
硕士论文
[1]基于激光视觉的GTAW熔池三维自由表面动态行为的可视化[D]. 张刚.兰州理工大学 2013
本文编号：3500440
【文章来源】：广西科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光路图
图2 3对称结构元素和非对称结构元素对集合A的腐蚀、膨胀仿真图Figure 2-2 Emulational image of structural element(symmetry or asymmetry)expanding and eroding the imageA(a)ImageA (b)Symmetry structural element B (c)Result of B erodingA（black partshown）(d)Result of B dilating A（black part shown） (e)Asymmetry structural element B1(f)The resultB11after B1rotating 1800(g)The process ofAbeing eroded (h)Result of B1dilatingA根据图 2-1(f)、2-2(e)、 2-3(c)、2-3(g)可知腐蚀操作可以使图像的轮廓变小，边界收缩，去除一些比结构元素尺寸小的细节（毛刺，孤立点等）；当图像中物体的尺寸大于结构元素时，通常能够将该物体的边缘去除，保留中心位置，使物体收缩。膨胀运算和腐蚀相反，膨胀可以使二值图像轮廓扩大。当图像中存在间隙时，膨胀可以使间隙缩小或者可以使断裂的间隙连接起来，主要取决于结构元素和间隙的相对大小。对图像的膨胀还是腐蚀操作不只是由结构元素的大小决定，还与结构元素的原点位置、形状都有关系。因此在采取膨胀或腐蚀操作时，需根据图像的特点和想要达到的效果，合理选择结构元素。B 对 A 进行形态开运算式为:A B=(AΘB)⊕B (2-3)B 对 A 进行形态闭运算式为:
11图 2-4 结构元素 B 对集合 A 进行开操作Figure 2-4Open operation processing of B toAmetry structural element B(B1=B) (b)ImageA(c)The process ofAbeing eroded of B eroding A(black partshown) (e)The process of C being dilating(f)Result of B (open operator)(g)Geometric interpretation about open operator(h)Result ofGeometricinterpretation about open operator作是对物体膨胀的基础上进行腐蚀。图 2-5 显示了集合 B 对集合 A作过程。首先对集合 A 进行膨胀, 2-5(c)为膨胀过程，2-5(d)为膨胀-5(e)显示了膨胀过程，2-5(f)为对膨胀后的集合再进行腐蚀的结果(闭。根据图 2-5 知，闭操作效果可知闭操作也有平滑轮廓的作用，去除素小的细节，因此会将狭窄的缺口连接起来形成细长的碗口，并填充
【参考文献】：
期刊论文
[1]焊接领域激光结构光视觉传感技术的研究及应用[J]. 郭吉昌,朱志明,于英飞,孙博文. 中国激光. 2017(12)
[2]基于多尺度多方向结构元素的形态学图像边缘检测算法[J]. 吴朔媚,韩明,王敬涛. 量子电子学报. 2017(03)
[3]基于遗传神经网络的机器人焊接工艺参数优化[J]. 林惠乐,黄振峰,毛汉领. 组合机床与自动化加工技术. 2015(10)
[4]基于机器视觉焊接轨迹搜索算法[J]. 李琳,李春,邹焱飚. 焊接学报. 2015(06)
[5]一种空域和变换域相结合的图像增强算法[J]. 张令波,葛秘蕾. 电光与控制. 2014(12)
[6]焊接智能化与智能化焊接机器人技术研究进展[J]. 陈善本,吕娜. 电焊机. 2013(05)
[7]基于粒子群优化支持向量机的焊接缺陷分类[J]. 陈渊,马宏伟. 仪表技术与传感器. 2013(04)
[8]关于焊接技术与产业发展的粗浅思考[J]. 宋天虎. 焊接. 2012 (07)
[9]星敏感器镜头畸变模型选择[J]. 樊巧云,李小娟,张广军. 红外与激光工程. 2012(03)
[10]现代数字图像噪声滤除技术及其评价[J]. 刘勍,温志贤,杨筱平,秦云霞. 自动化与仪器仪表. 2012(02)
硕士论文
[1]基于激光视觉的GTAW熔池三维自由表面动态行为的可视化[D]. 张刚.兰州理工大学 2013
本文编号：3500440
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3500440.html
