[发明专利]一种激光焊待焊件图像中直线边缘上矩形域灰度计算方法

说明书

本发明公开了一种激光焊待焊件图像中直线边缘上矩形域灰度计算方法，具体包括：以(i_k,j_k)的中心为坐标原点，以水平方向为x轴，以竖直方向为y轴建立坐标系Oxy。以(i_k,j_k)为中心在待焊件图像中取7╳7矩形区域内的像素。7╳7矩形区域内像素级边缘点拟合直线，拟合的直线用l表示；过坐标原点O绘制垂直于l的直线l'，交点P₀；然后旋转矩形区域到l为竖直方向，l'为水平方向；l'上P₀两侧像素的坐标和灰度值分别拟合二次曲线；最后由水平方向上直线l两侧像素在“像素位置‑像素灰度”坐标系内变化曲线，计算矩形区域内灰度值。依次选取各像素级边缘点，重复以上步骤求得以各像素级边缘点为中心的矩形区域灰度值。该方法具有抗图像干扰噪声能力强，计算过程稳定等优点。

技术领域

本发明属于视觉检测领域，具体说是一种激光焊待焊件图像中直线边缘上矩形域灰度计算方法。

背景技术

激光焊接是利用高能激光束作用在工件上的一种非接触加工方法，已广泛应用于航空航天、石油化工设备、机床设备、汽车、船舶制造等领域。焊接前，一般需要用夹具或其它方法将待焊件固定在焊接工位上。激光焊接加工时，安装在多自由度焊接机器人手臂或数控机床上的激光焊接头按设定轨迹移动实现焊接。为消除焊接预设轨迹与焊缝的偏差，一种可行的方法是在待焊件被夹具等方法固定在焊接工位上后，应用视觉方法检测焊缝位置并规划焊接轨迹。待焊件亚像素边缘的检测是视觉检测焊缝的必要步骤，为计算待焊件亚像素边缘有时需要对图像中一定区域内的灰度值进行计算。本发明主要对激光拼焊待焊件图像中直线边缘上矩形区域灰度值计算方法进行研究，为待焊件焊接轨迹规划提供技术支持。

发明内容

针对激光拼焊待焊件直线焊缝检测问题，本申请提供一种激光焊待焊件图像中直线边缘上矩形域灰度计算方法，该方法具有抗图像干扰噪声能力强，计算过程稳定等优点。

为实现上述目的，本申请的技术方案为：一种激光焊待焊件图像中直线边缘上矩形域灰度计算方法，具体包括：首先取一个像素级边缘点(i_k,j_k)，以(i_k,j_k)的中心为坐标原点，以水平方向为x轴，以竖直方向为y轴建立坐标系Oxy。以(i_k,j_k)为中心在待焊件图像中取7╳7矩形区域内的像素。7╳7矩形区域内像素级边缘点拟合直线，拟合的直线用l表示；过坐标原点绘制垂直于l的直线l'，交点P₀；然后旋转矩形区域到l为竖直方向，l'为水平方向；l'上P₀两侧像素的坐标和灰度值分别拟合二次曲线；最后由水平方向上直线l两侧像素在“像素位置-像素灰度”坐标系内变化曲线，计算矩形区域内灰度值。依次选取各像素级边缘点，重复以上步骤求得以各像素级边缘点为中心的矩形区域灰度值。

进一步的，矩形区域边缘线分别用t₁、t₂、t₃和t₄表示，角点分别用P₁、P₂、P₃、和P₄表示；l作为分界线将所取矩形区域分为两个部分；过原点O绘制垂直于l的直线l'，两直线的交点为P₀。

以O为中心旋转矩形区域使l到竖直方向，l'到水平方向，并以O为坐标原点、以直线l'为横坐标建立坐标系Ox'y'；在横坐标上，以P₀为分界点分直线l'为l'_L和l'_R两段；