[发明专利]一种电磁脉冲焊接用管材实时对中纠偏方法

权利要求书

1.一种电磁脉冲焊接用管材实时对中纠偏方法，其特征在于，该方法基于电磁脉冲焊接用管材实时对中纠偏装置实现，所述电磁脉冲焊接用管材实时对中纠偏装置包括电磁脉冲焊台、管材对中纠偏模块和图像采集处理模块，所述电磁脉冲焊台上安装外管，所述管材对中纠偏模块包括十字滑台机构和控制器，所述十字滑台机构上安装内管，所述图像采集处理模块用于获取内外管装配图像，对图像进行处理并计算内外管偏心距，如果偏心距符合焊接要求，则通过电磁脉冲焊台对内外管进行焊接，如果偏心距不符合焊接要求，则通过控制器控制十字滑台机构驱动内管进行横向及竖向移动，进而调节内外管偏心距，实现内外管对中纠偏；所述图像采集处理模块包括工业相机和计算机，所述工业相机拍摄内外管装配图像，然后传输给计算机，所述计算机基于图像处理算法对图像进行处理，获取图像中内外管的轮廓及圆心，进而计算内外管偏心距；所述图像处理算法为霍夫圆检测算法；

该方法包括以下步骤：

步骤1.图像采集处理模块上的工业相机获取内外管装配图像，并发送给图像采集处理模块上的计算机；

步骤2.计算机获取工业相机拍摄的图像，并将非灰度图转化为灰度图；

步骤3.通过包括二值化、中值滤波、高斯模糊的一系列处理，对微小轮廓进行过滤，使图像中的物体边缘更为清晰：

其中，C为轮廓i的周长，n为轮廓个数，AVG为轮廓长度均值，profile_i(x,y)为轮廓i的图像；

步骤4.通过边缘检测对步骤3处理后的边缘图像上的每一个非零点(i,j)计算x方向导数和y方向的导数，从而得到梯度；从边缘点，沿着梯度和梯度的反方向，调节预估最大最小半径，对霍夫圆检测算法的参数指定的预估最小半径r_min到最大半径r_max的每一个像素，在累加器中累加；同时记下边缘图像中每一个非0像素的位置；

其中，I是图像中像素的值，(i,j)为像素的坐标；

步骤5.从累加器中的点中选择候选中心，候选中心的值都大于设定的阈值并且大于其相邻的四个邻域点的累加值；候选中心按照累加值降序排列；

步骤6.对每一个候选中心，考虑边缘图像中所有非0像素，这些非0像素按照其与该候选中心的距离排序，选择非0像素最支持的一条半径；

步骤7.如果一个候选中心受到边缘图像中所有非0像素最充分的支持，并且到前期被选择的候选中心有足够的距离，则该候选中心被保留下来；

步骤8.输出所保留中心及对应圆的半径；

步骤9.计算得到内外管偏心距；

步骤10.如果偏心距符合焊接要求，则通过电磁脉冲焊台对内外管进行焊接，如果偏心距不符合焊接要求，则通过管材对中纠偏模块驱动内管进行横向及竖向移动，进而调节内外管偏心距，实现内外管对中纠偏。

2.根据权利要求1所述的一种电磁脉冲焊接用管材实时对中纠偏方法，其特征在于，所述计算机根据计算出的内外管偏心距，判断偏心距是否符合焊接要求，是则发送焊接指令给电磁脉冲焊台，通过电磁脉冲焊台对内外管进行焊接；否则发送纠偏指令及偏心距数据给控制器进行纠偏操作，所述控制器根据偏心距数据计算出内管横向及竖向分别需要移动的距离，然后控制十字滑台机构驱动内管进行相应距离的横向及竖向移动，进而实现内外管偏心距的调节；所述图像采集处理模块继续进行内外管装配图像的获取、处理以及内外管偏心距的计算，直至偏心距符合要求。

3.根据权利要求1所述的一种电磁脉冲焊接用管材实时对中纠偏方法，其特征在于，所述控制器为Arduino单片机。

4.根据权利要求1所述的一种电磁脉冲焊接用管材实时对中纠偏方法，其特征在于，所述步骤2中，判断图像类型以决定是否转化为灰度图，如果不是灰度图则转化为灰度图，其计算方法为：

其中，R、G、B分别表示红、绿、蓝三个通道的颜色。