[发明专利]应用相机跟踪焊缝的方法、系统以及焊接设备

说明书

本发明实施例公开了应用相机跟踪焊缝的方法、系统以及焊接设备，涉及焊接技术领域。所述方法包括：向工件表面投射线结构光，所述线结构光与焊缝交叉；以所述线结构光在工件表面的成像为目标区域，获取包含所述目标区域在内的源图像；将所述源图像处理成二值化图像；扫描所述二值化图像并记录所述线结构光与所述焊缝的交叉处所述线结构光两个端点的光条中心坐标，根据两个所述光条中心坐标计算所述交叉处的焊缝中心坐标。本发明实施例公开的技术方案，有利于对R型焊缝进行准确而快速的跟踪。

技术领域

本发明实施例公开的技术方案涉及焊接技术领域，尤其涉及应用相机跟踪焊缝的方法、系统以及设备。

背景技术

焊接过程中跟踪焊缝的位置变化能够用于获取焊接坐标，对于实现焊接过程的自动化至关重要。

焊缝当中的“门缝焊缝”实质是一种R型焊缝。图1为一种R型焊缝的示意图。R型焊缝的主要特点是焊缝两侧的待焊工件(1、2)在焊缝处的形状为弧形，并且焊缝处待焊工件的弧形表面反射出的光线影响相机的成像，难以获得能够清晰显示焊缝的图像。

发明人在研究本发明的过程中发现，现有技术中要么不能跟踪R型焊缝，要么跟踪R型焊缝的效果不佳。

发明内容

本发明公开的技术方案至少能够解决以下技术问题：现有技术中焊接R型焊缝时，跟踪焊缝的相机要么不能跟踪R型焊缝，要么跟踪R型焊缝的效果不佳。

本发明的一个或者多个实施例公开了一种应用相机跟踪焊缝的方法，包括：向工件表面投射线结构光，所述线结构光与焊缝交叉；以所述线结构光在工件表面的成像为目标区域，获取包含所述目标区域在内的源图像；将所述源图像处理成二值化图像；扫描所述二值化图像并记录所述线结构光与所述焊缝的交叉处所述线结构光两个端点的光条中心坐标，根据两个所述光条中心坐标计算所述交叉处的焊缝中心坐标。

在本发明的一个或者多个实施例中，将所述源图像处理成二值化图像包括：对所述源图像进行二值化分割，使得所述目标区域的灰度值为255，所述目标区域以外的其余区域的灰度值为0，得到所述二值化图像。

在本发明的一个或者多个实施例中，在所述二值化图像中所述目标区域的灰度值为h，所述目标区域以外的其余区域的灰度值为g；扫描所述二值化图像并记录所述线结构光与所述焊缝的交叉处所述线结构光两个端点的光条中心坐标包括：灰度值从h变为g或者从g变为h视为灰度值变化1次；扫描所述二值化图像时，若第1次灰度值变化为g变为h，则所述交叉处所述线结构光一个端点的光条中心坐标为第2次灰度值变化时所述线结构光的光条中心坐标，所述交叉处所述线结构光另一个端点的光条中心坐标为第3次灰度值变化时所述线结构光的光条中心坐标；扫描所述二值化图像时，若第1次灰度值变化为h变为g，则所述交叉处所述线结构光一个端点的光条中心坐标为第1次灰度值变化时所述线结构光的光条中心坐标，所述线结构光与所述焊缝的交叉处所述线结构光另一个端点的光条中心坐标为第2次灰度值变化时所述线结构光的光条中心坐标。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述方法还包括：对所述源图像的灰度值进行均衡化处理，以提高所述源图像中焊缝区域与工件表面的对比度。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述方法还包括：采用形态学的开运算对所述源图像的边缘进行边缘平滑处理，以提高所述源图像边缘的平滑度。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述方法还包括：消除所述源图像灰度直方图中灰度值的离散点，以实现所述源图像的细化和平滑。

在本发明的一个或者多个实施例中，所述方法还包括：在扫描所述二值化图像前屏蔽所述二值化图像中所述目标区域的周边区域，以加快扫描所述二值化图像的速度。

在本发明的一个或者多个实施例中，根据两个所述光条中心坐标计算所述交叉处的焊缝中心坐标包括：对两个所述光条中心坐标进行平均求解，使得所述焊缝中心坐标位于两个所述光条中心坐标的中点。