技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電子束焊接熔池形狀參數(shù)的視覺檢測方法，特別是一種電子束焊接熔池形狀參數(shù)的視覺檢測方法。

背景技術(shù)

對熔池圖像進(jìn)行處理的最終目的是獲取熔池寬度、熔池半長和熔池后拖角等與焊接質(zhì)量有關(guān)的表面形狀參數(shù)，進(jìn)而建立表面形狀參數(shù)和焊接規(guī)范之間的數(shù)學(xué)模型，為實現(xiàn)焊接過程自動控制提供理論依據(jù)。因此，從焊件正面檢測熔池形狀參數(shù)對于實現(xiàn)焊接自動化具有重要的理論意義和實用價值。

目前，陳章蘭等人雖然在電焊機(jī)(2005，Vol35，No.2：58-61)上發(fā)表的“基于視覺傳感的焊縫中心檢測技術(shù)研究”，提出了采用傳統(tǒng)的邊緣檢測算子處理熔池圖像的技術(shù)，但該方法同樣存在弊端，該方法對空域邊緣檢測算子對噪聲都比較敏感，并且常常會在檢測邊緣的同時加強(qiáng)噪聲。電子束焊接過程中會產(chǎn)生強(qiáng)烈的高溫金屬蒸汽以及電磁干擾，使得焊接熔池圖像背景噪聲十分強(qiáng)烈，采用以上邊緣檢測方法效果較差，無法獲得完整的電子束焊接熔池邊緣。王建軍等人在機(jī)械工程學(xué)報(2003，Vol39，No.5：125-129)上發(fā)表的“鋁合金TIG焊熔池圖像的獲取與處理”，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和小波變換檢測鋁合金TIG焊熔池特征，但是該方法的程序復(fù)雜，計算量大，不便于實際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有熔池圖像處理中存在噪聲干擾大，無法獲得連續(xù)，光滑的電子束焊熔池邊緣的問題，而提供一種電子束焊接熔池形狀參數(shù)的視覺檢測方法。

本發(fā)明的一種電子束焊接熔池形狀參數(shù)的視覺檢測方法具體過程如下：

步驟A、將待焊工件放入真空室內(nèi)固定；

步驟B、啟動真空室內(nèi)攝像機(jī)，對電子束焊彩色熔池圖像視覺傳感系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定：一、以焊接工件表面的焊接起點為坐標(biāo)原點o，焊接方向為x軸正方向，垂直于焊接方向向下為y軸正方向，建立坐標(biāo)系oxy，即為工件坐標(biāo)系；二、然后以工件坐標(biāo)系為參照系畫一組同心圓，其中最小圓的半徑為1毫米，每個同心圓的半徑以1毫米為單位遞增，最小的圓與oy軸的交點為A點，最小的圓與ox軸的交點為B點；三、對步驟二所畫的坐標(biāo)系進(jìn)行拍照；四、以照片平面的左上角為原點O，原點O正下方為Y軸正方向，與Y軸垂直向右為X軸正方向，建立坐標(biāo)系OXY，即為圖像坐標(biāo)系；五、然后通過下列公式計算出圖像坐標(biāo)系中單位像素在工件坐標(biāo)系中xy方向上的實際尺寸：

wx=1(XB-Xo)2+(YB-Yo)2]]>

wy=1(XA-Xo)2+(YA-Yo)2]]>

W_x為熔池寬度；w_y為熔池長度；X_o為圖像坐標(biāo)系坐標(biāo)原點；X_B為圖像坐標(biāo)系坐標(biāo)B點；X_A為圖像坐標(biāo)系坐標(biāo)A點；

步驟C、提取熔池圖像邊緣：