[发明专利]一种焊接未熔合缺陷在线检测方法

权利要求书

1.一种焊接未熔合缺陷在线检测方法，其特征在于：该方法所使用的检测装置包括同轴相机、旁轴相机以及计算机，所述同轴相机和旁轴相机均与计算机相连接，所述同轴相机和旁轴相机用于从不同的角度对焊接熔池进行实时拍摄，所述方法包括以下步骤：

步骤1、在焊接过程开始之前，通过同轴相机对待焊工件进行拍摄，并将拍摄的图像传输至计算机中，将该图像记作参考图像，用户指定所述参考图像的坡口边界；

步骤2、在焊接过程中，所述同轴相机和旁轴相机从不同的角度对焊接熔池进行实时拍摄，并且二者将实时拍摄所得到的图像传输至计算机中，通过计算机进行图像处理；

所述计算机对同轴相机拍摄到的图像进行的处理，包括以下步骤：

步骤31a、提取熔池边界图像：将同轴相机实时拍摄到的图像转换为灰度图像，对灰度图像进行阈值分割处理，对阈值分割处理后的图像进行边缘检测与提取，从而得到同轴相机实时拍摄到的图像的熔池边界图像；

步骤32a、将步骤1中参考图像的坡口边界与步骤31a中同轴相机实时拍摄到的图像的熔池边界进行对比，当熔池宽度小于坡口宽度时，计算机记录下同轴相机拍摄当前图像所对应的时间以及焊接位置，并发出警报；

步骤33a、重复步骤31a、步骤32a，直至将同轴相机拍摄到的所有图像都经过计算机处理；

所述计算机对旁轴相机拍摄到的图像进行的处理，包括以下步骤：

步骤31b、提取熔池边界图像：将旁轴相机实时拍摄到的图像转换为灰度图像，设定灰度图像的ROI区域，对ROI区域内的图像依次执行阈值分割、形态学运算、边缘检测处理，从而得到旁轴相机实时拍摄到的图像的熔池边界图像；

步骤32b、对熔池下边界进行凹凸性判断：熔池下边界指的是，将熔池边界图像中的白色像素点按照行号从大到小排序，当白色像素点的行号相同时，再将白色像素点按照列号从大到小排序，之后将前N个白色像素点组成的曲线记作熔池下边界，其中N等于ROI区域的像素宽度乘以0.6所得数值向下取整；将熔池下边界拟合为抛物线，判断该抛物线的开口方向，当开口方向向下时，计算机记录下旁轴相机拍摄当前图像所对应的时间以及焊接位置，并发出警报；当开口方向向上时，跳转至步骤33b；

步骤33b、计算熔池下边界的曲率：将熔池下边界拟合为圆弧，得到圆弧所在圆的半径R，取半径R的倒数即为熔池下边界的曲率；

步骤34b、判断熔池下边界的曲率是否在预设范围内，当熔池下边界的曲率超出预设范围时，计算机记录下旁轴相机拍摄当前图像所对应的时间以及焊接位置，并发出警报；

步骤35b、重复步骤31b～34b，直至将旁轴相机拍摄到的所有图像都经过计算机处理。

2.根据权利要求1所述的焊接未熔合缺陷在线检测方法，其特征在于：在所述步骤32b中，使用最小二乘法将熔池下边界拟合为抛物线。

3.根据权利要求1所述的焊接未熔合缺陷在线检测方法，其特征在于：在所述步骤33b中，使用最小二乘法将熔池下边界拟合为圆弧。