基于结构光视觉的焊缝外观检测

发布时间：2023-04-01 01:48

　　焊接是现代材料加工的重要手段,在实际加工中,由于受加工精度、焊接热变形等影响,焊缝的外观常出现各种缺陷。焊缝的外观质量直接影响焊接产品的可靠性,焊后对焊缝的外观检测是提高与保证焊接成形质量的一种有效手段。目前对焊缝的外观检测主要使用的是目测测量法,该方法对焊缝缺陷的检测主要依赖于工作人员的工作经验,此外,目测检测法在检测过程中易受环境因素的影响,因而很难确保检测的准确性与效率。而单目视觉具有非接触、快速、实时性等优点,为焊缝外观检测提供了技术支持。本文以结构光视觉获取到的焊缝轮廓的条纹图像为信息源,探索一种基于结构光视觉的焊缝外观检测算法,包括对焊缝成形尺寸的测量与焊缝外观缺陷的检测,该算法克服了人工测量中因为用眼疲劳、经验差异造成的误判与纰漏。提高了焊接外观检测的效率与准确性,满足了整个焊接过程的自动化与智能化的需求。本文的主要研究内容如下:为了采集焊缝图像,根据目前的研究现状与发展趋势,设计了一套应用于焊后外观检测的结构光视觉系统,阐述了结构光视觉系统的检测原理,确定了焊缝外观检测系统的软硬件组成。通过分析线结构光视觉系统的数学模型,采用Zhang模板标定法实现对摄像机的内外参数的...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 本课题研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 焊后成形尺寸测量的研究现状
        1.3.2 焊后表面缺陷检测的研究现状
    1.4 本论文主要研究内容与技术路线
        1.4.1 本文研究内容
        1.4.2 技术路线
    1.5 本章小结
第2章 焊缝外观检测系统的构建
    2.1 引言
    2.2 系统的工作原理
    2.3 焊缝外观检测系统的设计
        2.3.1 硬件平台
        2.3.2 软件平台
    2.4 系统的标定
        2.4.1 视觉系统模型
        2.4.2 摄像机标定
        2.4.3 结构光平面的标定
        2.4.4 手眼标定
    2.5 本章小结
第3章 焊缝成形轮廓的激光条纹表征
    3.1 引言
    3.2 焊缝视觉图像的采集
    3.3 焊缝条纹轮廓分析
    3.4 结构光焊缝图像的处理
        3.4.1 图像滤波
        3.4.2 条纹图像的分割
        3.4.3 ROI区域的提取
        3.4.4 本文改进的焊缝中心线的提取
        3.4.5 实验结果与分析
    3.5 本章小结
第4章 基于结构光的焊缝成形尺寸的测量
    4.1 引言
    4.2 焊缝成形尺寸的定义
    4.3 焊缝成形尺寸测量
        4.3.1 焊缝长度的测量
        4.3.2 焊缝特征点的识别
        4.3.3 焊缝成形尺寸测量
    4.4 实验结果分析
    4.5 本章小结
第5章 基于截面轮廓线的焊缝表面缺陷检测
    5.1 引言
    5.2 焊缝的三维重建
        5.2.1 焊缝点云的滤波
        5.2.2 焊缝的曲面重建
    5.3 焊缝表面缺陷及现行焊缝外观质量检测的标准
    5.4 焊缝表面缺陷的提取
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3776216