[发明专利]罐体内角焊缝激光视觉三维视觉定位方法

权利要求书

1.一种罐体内角焊缝激光视觉三维视觉定位方法，其特征在于，包括：

S1，对CCD相机和激光器发出的激光在空间上投射出的光平面进行标定，得到标定参数，其包括相机内参、相机外参以及光平面外参；

S2，获得焊缝特征区域的特征点二维坐标；

S3，通过步骤S1得到的标定参数及步骤S2得到的焊缝特征区域的特征点二维坐标，得到焊缝的三维世界坐标，实现焊缝的定位。

2.如权利要求1所述的罐体内角焊缝激光视觉三维视觉定位方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

S21，CCD相机获取焊缝处的原始图像；

S22，根据步骤S21得到的原始图像，使用基于灰度的模板匹配对焊缝区域进行初步定位，找到大致的焊缝特征区域；

S23，对焊缝特征区域进行预处理，其包括平滑图像，通过中值滤波去噪；

S24，采用改进的Canny算子提取焊缝特征区域的边缘并进行直线拟合，然后对经过预处理的模板区域进行再定位，并得到焊缝特征区域的特征点的二维坐标。

3.如权利要求2所述的罐体内角焊缝激光视觉三维视觉定位方法，其特征在于，所述步骤S24为，

S241，采用改进的Canny算子来进行焊缝特征区域的边缘提取：

使用各向异性扩散滤波代替Canny算子中原本的高斯滤波，避免出现假边缘或丢失部分局部边缘的情况，即：

公式(1)中I为图像，t为迭代次数，四个散度表达式λcN_x,y▽_N(I_t)、cS_x,y▽_S(I_t)、cE_x,y▽_E(I_t)、cW_x,y▽_W(I_t)分别为四个方向上对当前像素的偏导；

S242，采用Otsu算法自动获取高低阈值，避免手动调整高低阈值，提高算法的自适应性；

S243，结合提取出的边缘信息采用最小二乘法进行直线拟合，将所提取的边缘上每个点作为输入点，拟合得到：

y＝a₀+a₁x (2)

其中：公式(2)中将拟合的两条直线联立得：

而方程(3)的解即为拟合所得的交点，也就是焊缝特征区域的特征点；

其中，(x,y)是所提取的焊缝特征区域的边缘上每个点的像素坐标。

4.如权利要求3所述的罐体内角焊缝激光视觉三维视觉定位方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

根据CCD相机的焦距、标定板的参数、相机标定采集的16幅标定图片和光平面标定的两幅图片，采用激光三角法，得到标定参数。