[发明专利]焊缝偏差量实时检测方法、系统和焊缝偏差纠正方法

权利要求书

1.一种焊缝偏差量实时检测方法，所述焊缝由待焊接第一部件和待焊接第二部件相向而对形成，使用钨极焊枪实时熔化焊丝以填充所述焊缝，所述钨极焊枪中心和所述焊缝中心线形成焊缝偏差，其特征在于，该方法包括以下步骤：

实时获取焊缝的俯视图像；

对所述俯视图像进行处理，获得优化图像；

在所述优化图像中实时识别出焊缝两侧的所述待焊接第一部件和所述待焊接第二部件的坡口线条，并根据两所述坡口线条绘制出两所述坡口线条的中间线，作为焊缝中心线；

在所述优化图像中识别钨极焊枪的轮廓，并提取钨极焊枪的两侧边界所在线，以两所述边界所在线的相交点位置为基准，确定钨极焊枪中心；

以所述钨极焊枪中心所在点位置做平行于所述焊缝中心线的辅助线，将该辅助线视作钨极焊枪行走线；

计算所述焊缝中心线与所述钨极焊枪行走线的偏差量，并转化成偏移距离。

2.如权利要求1所述的焊缝偏差量实时检测方法，其特征在于，所述钨极焊枪倾斜置于所述焊缝内，包括焊枪喷嘴头和杆部，所述焊枪喷嘴头用于提供热源，所述杆部为直杆，所述钨极焊枪的两侧边界所在线为所述直杆在所述俯视图像中两侧的轮廓线。

3.如权利要求2所述的焊缝偏差量实时检测方法，其特征在于，所述钨极焊枪倾斜置于所述焊缝内，括焊枪喷嘴头和杆部，所述焊枪喷嘴头用于提供热源，所述杆部为直杆，所述焊枪喷嘴头为弯头，与所述杆部中心间距第一尺寸，所述钨极焊枪的两侧边界所在线为所述直杆在所述俯视图像中两侧的轮廓线，通过两所述边界所在线的相交点位置和所述第一尺寸共同确定钨极焊枪中心。

4.如权利要求2所述的焊缝偏差量实时检测方法，其特征在于，所述钨极焊枪倾斜置于所述焊缝内，括焊枪喷嘴头和杆部，所述焊枪喷嘴头用于提供热源，所述杆部为直杆，所述焊枪喷嘴头为弯头，与所述杆部中心间距第一尺寸，所述弯头与所述杆部中心的角度为第一角度，所述钨极焊枪的两侧边界所在线为所述直杆在所述俯视图像中两侧的轮廓线，通过所述第一尺寸、所述第一角度和两所述边界所在线的相交点位置共同确定钨极焊枪中心。

5.如权利要求1所述的焊缝偏差量实时检测方法，其特征在于，在优化图像时包括如下步骤：

在预处理阶段，将焊缝图像转化为灰度图像；将感兴趣区域(ROI)从所述灰度图像背景中分离；对坡口线条进行增强；

在边缘检测阶段，识别焊缝边缘的轮廓线条；

在检测直线并拟合阶段，将轮廓线条转化为精细线条，通过设置长度阈值筛选出所需线条，筛除无关短线条；通过拟合算法进行直线拟合，得到所述优化图像。

6.如权利要求5所述的焊缝偏差量实时检测方法，其特征在于，在优化图像时使用如下方法：

在边缘检测阶段，反复使用冲击滤波器增强图像特征，锐化原图，以识别坡口线条；使用Canny算子并用OTSU分割提取图像边缘区域；

在检测直线并拟合阶段，将所述轮廓线条转化为亚像素模式以得到所述精细线条；通过最小二乘法拟合算子进行直线拟合。

7.如权利要求1所述的焊缝偏差量实时检测方法，其特征在于，使用被动视觉传感器，在自然光照或者焊接强光条件下获取焊缝的实时俯视图像。

8.一种焊缝偏差纠正方法，其特征在于，包括以下步骤：

使用如权利要求1-7任一项所述的焊缝偏差量实时检测方法获得焊缝偏差量；

将所述焊缝偏差量数值输入PLC，通过PLC控制焊枪控制组件，进而调整焊枪位置，使该偏差量被消除。