[发明专利]一种基于CCD的埋弧焊钢管焊缝焊偏量参数的测量方法

权利要求书

1.一种基于CCD的埋弧焊钢管焊缝焊偏量参数的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过CCD摄像机对焊缝截面试样进行采集，并灰度化得到灰度图；

步骤2：对步骤1得到的灰度图进行噪声滤除；

步骤3：对步骤2得到的图像进行边缘检测；

步骤4：对步骤3得到的图像进行分割得到目标图像；

步骤5：对步骤4得到的目标图像进行方向识别；

步骤6：根据步骤5的方向识别结果对目标图像进行旋转，使通过外焊缝轮廓线与钢管母材的交点o的钢管外壁轮廓线的切线op位于水平位置，得到旋转图像；

步骤7：通过内外焊道的交点c、e分别做水平线，且两条水平线均与切线op平行，通过c、e点的水平线与焊道另一侧边缘的交点记为d、f，取线段cd的中点m₁，线段ef的中点m₂，计算m₁和m₂之间的水平距离L；

步骤8：将L与已校准标尺的测量信号比较，得出实际的水平距离，即为实际焊缝焊偏量值。

2.根据权利要求1所述的一种基于CCD的埋弧焊钢管焊缝焊偏量参数的测量方法，其特征在于，步骤2中采用邻域平均法对灰度图进行噪声滤除。

3.根据权利要求1所述的一种基于CCD的埋弧焊钢管焊缝焊偏量参数的测量方法，其特征在于，步骤3中采用sobel算法进行边缘检测。

4.根据权利要求1所述的一种基于CCD的埋弧焊钢管焊缝焊偏量参数的测量方法，其特征在于，步骤4中采用最大类间方差的阈值分割法进行图像分割。

5.根据权利要求1所述的一种基于CCD的埋弧焊钢管焊缝焊偏量参数的测量方法，其特征在于，步骤5中方向识别具体为：在目标图像上找一条过质心的直线，使目标图像中所有点到这条直线的垂直距离的平方和最小，则此条直线的方向即为目标图像的方向，具体表示如下：

其中，M、N分别为目标图像组成阵列的总行数和总列数；x，y分别为目标图像像素点的横坐标和纵坐标，f(x，y)表示输入的目标图像，θ为过质心的直线与横坐标的夹角；r_xy(θ)²为像素点(x，y)到过质心且方向为θ的直线的距离平方。

6.根据权利要求5所述的一种基于CCD的埋弧焊钢管焊缝焊偏量参数的测量方法，其特征在于，旋转图像f(x₁，y₁)计算如下：

x₁＝a(x，y)＝xcosθ-ysinθ y₁＝b(x，y)＝xsinθ+ycosθ

齐次坐标系中的表示如下：

其中，f(x₁，y₁)为输出的旋转图像；函数a(x,y)和b(x,y)表示旋转变换公式。