[发明专利]一种基于线阵相机的无间隙焊缝识别方法及其系统

说明书

本发明公开了一种基于线阵相机的无间隙焊缝识别方法及其系统，包括以下步骤：通过线阵相机获取焊件的图像信息；对图像信息进行降噪处理，得到预处理信息；对预处理信息进行筛选，得到候选信息；去除候选信息中的错误位置信息，得到焊缝信息；拼接焊缝信息，得到焊缝轨迹，根据焊缝轨迹控制焊枪进行焊接操作。通过对图像信息进行降噪、筛选处理，能有效地减少图像信息的信息量，避免了产生大量的信息冗余，进而减少大量的数据运算，提高了处理速度；通过去除候选信息中的错误位置信息，能快速地删除候选信息中错误的位置信息，保证无间隙焊缝识别的准确性。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其是一种基于线阵相机的无间隙焊缝识别方法及其系统。

背景技术

视觉传感器作为一种非接触传感器，具有灵敏度高、实时性好、不易受干扰等优势，因此视觉传感器广泛应用在焊缝识别等领域。而现有的基于视觉的焊缝识别方法大多使用激光视觉的方式来识别焊缝，这种方式需要线激光条纹照射到工件表面并发生形变，利用计算机将激光条纹的形变传换成焊件表面的高度信息，进而识别焊缝位置。但针对无间隙的对接焊缝，线激光条纹照射到工件表面不会发生明显形变，因此激光视觉的方式无法识别出极窄间隙和无间隙的焊缝。

另外，现有的焊缝识别系统部分采用面阵相机来采集焊件的表面图像信息，采集到的图片虽然包含了大量的信息，但其中大部分为无用信息，造成了大量的数据冗余，导致处理效率变低。因此有必要找到一种自动、快速的无间隙焊缝识别方法来使焊接过程更加的可靠、自动化程度更高。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于线阵相机的无间隙焊缝识别方法及其系统，以实现无间隙焊缝的快速识别，提高焊缝识别的精度和鲁棒性。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

本发明的第一方面，一种基于线阵相机的无间隙焊缝识别方法，包括以下步骤：通过线阵相机获取焊件的图像信息；对所述图像信息进行降噪处理，得到预处理信息；对所述预处理信息进行筛选，得到候选信息；去除所述候选信息中的错误位置信息，得到焊缝信息；拼接所述焊缝信息，得到焊缝轨迹。

上述基于线阵相机的无间隙焊缝识别方法至少具有以下的有益效果：通过对图像信息进行降噪、筛选处理，能有效地减少图像信息的信息量，避免了产生大量的信息冗余，进而减少大量的数据运算，提高了处理速度；通过去除候选信息中的错误位置信息，能快速地删除候选信息中错误的位置信息，保证焊缝识别的准确性。

进一步，所述对所述图像信息进行降噪处理，包括：对所述图像信息按行进行均值滤波，并按列求出亮度平均值。由于工件表面反射率并不完全一致，图像信息中会含有一定的噪声，这些噪声会极大的影响识别算法的准确性。因此通过对图像信息按行进行均值滤波，去除这些噪声，提高焊缝识别的准确性。

进一步，所述筛选所述预处理信息，包括：当所述亮度平均值为一定区域内所述亮度平均值的最小值，则把对应的所述预处理信息输出为所述候选信息；丢弃其余所述预处理信息。通过计算亮度平均值，筛选出最小值所在的候选信息，能有效地去除无效信息，提高基于线阵相机的无间隙焊缝识别方法的处理速度。

进一步，所述去除所述候选信息中的错误位置信息，包括：去除所述亮度平均值大于亮度阈值的所述候选信息；去除连续个数小于长度阈值的所述候选信息，得到待定焊缝信息；去除沿所述候选信息的方向上所述亮度平均值变化过大的所述待定焊缝信息；计算所述待定焊缝信息的亮度最小值和其端点的亮度最小值，并去除两者区别不大的所述待定焊缝信息。通过分析候选信息的亮度、亮度变化、对比度和焊缝区域宽度，提高焊缝信息的准确性，保证能快速地识别出无间隙焊缝。