[发明专利]基于局部图像处理的对接类型焊缝识别方法

摘要

本发明涉及一种基于局部图像处理的对接类型焊缝识别方法，首先，在自然光下使用CCD摄像机拍摄包含整条焊缝的图像，拍摄时要求焊缝边缘必须经过预先指定的图像区域，然后对指定区域进行图像滤波、边缘检测、焊缝边缘识别，得到两条局部焊缝边缘，最后从局部焊缝边缘的两侧端点出发，通过移动一个矩形图像窗口来迭代搜索焊缝边缘的剩余部分，并与已识别焊缝边缘连接起来，得到整条焊缝的边缘。本发明能够自动的生成任何对接类型的焊缝边缘点，且焊缝边缘曲线既可以是二维平面类型的，也可以是空间曲线类型的，另外基于局部的图像处理途径，大大提高了焊缝识别速度和对环境的抗干扰能力。

主权项

1、一种基于局部图像处理的对接类型焊缝识别方法，其特征在于包括如下具体步骤：1)设定焊缝识别过程中指定图像区域的位置和尺寸、焊缝的宽度阈值以及焊缝搜索终止阈值，使用CCD摄像机拍摄包含整条焊缝在内的图像，拍摄时焊缝边缘必须经过指定图像区域；2)对指定图像区域进行中值滤波以去除图像噪音，然后利用Canny算子检测该图像区域内的所有边缘点，得到二值边缘图像；3)依照从左至右，从上到下的顺序搜索指定图像区域的二值边缘图像，并将满足下面条件的边缘点置为焊缝边缘候选点：(1)周围存在8邻域的边缘点；(2)在当前点边缘法向方向的焊缝宽度阈值范围内存在边缘点；(3)当前点及其法线方向的边缘点之间的象素灰度平均值小于这两个边缘点象素灰度的平均值；将彼此相邻的焊缝边缘候选点标记为相同的序号，视之为一条候选焊缝边缘；统计所有候选焊缝边缘的长度，将最长的两条候选边缘作为识别焊缝边缘；4)以识别焊缝边缘的两侧端点为中心，定义一个已知尺寸的矩形图像窗口，对该矩形图像窗口进行中值滤波以去除图像噪音，然后利用Canny算子检测该图像区域内的所有边缘点，得到二值边缘图像；5)依照从左至右，从上到下的顺序搜索矩形图像窗口的二值边缘图像，并将满足下面条件的边缘点置为焊缝边缘候选点：(1)周围存在8邻域的边缘点；(2)在当前点边缘法向方向的焊缝宽度阈值范围内存在边缘点；(3)当前点及其法线方向的边缘点之间的象素灰度平均值小于这两个边缘点象素灰度的平均值；将彼此相邻的焊缝边缘候选点标记为相同的序号，视之为一条候选焊缝边缘；计算所有候选焊缝边缘到两条识别焊缝边缘的距离，将距离最小的两条候选边缘作为识别焊缝边缘段，并将它与已识别的焊缝边缘连接起来，形成新的识别焊缝边缘；6)当矩形窗口内提取的识别焊缝边缘段的端点和矩形图像窗口边缘之间的距离大于焊缝搜索终止阈值时则认为焊缝到达最终端点，终止搜索过程，否则重复步骤4)和5)；最后得到的识别焊缝边缘即为整条焊缝的边缘。