[发明专利]复杂曲面薄壁板材细微拼缝激光测量焊接跟踪方法及系统

摘要

本发明公开了一种复杂曲面薄壁板材细微拼缝激光测量焊接跟踪方法，具有如下步骤先用一台长波段激光器照射拼缝区域，配备一台高速CCD及长焦镜头获取拼缝的大致轮廓，然后用一笔刷沿着拼缝轮廓涂抹反光剂，再用一台短波段激光器照射涂抹了反光剂拼缝，另配备一台高速CCD及长焦镜头获取拼缝的精确信息。将两台CCD所获取的信息进行耦合，精确计算出拼缝的真实宽度、中心线矢量、拼缝曲面的法矢量等，根据这些信息，构建拼缝曲面的三维形貌廓型，优化焊接路径、焊接速度、激光功率、焊枪姿位。本发明能精确测量曲面上拼缝在世界坐标系上的坐标，并能控制焊枪和拼缝形成最佳焊接姿位，使焊料不偏离拼缝。焊接质量高。实用价值高。

主权项

一种复杂曲面薄壁板材细微拼缝激光测量焊接跟踪方法，其特征在于具有如下步骤：—采用长波段激光照射待测量拼缝区域，同时采用摄像头I采集拼缝区域的图像I；—使用液态反光剂涂抹所述的拼缝区域；—使用短波段激光照射涂有反光剂的拼缝区域，同时采用摄像头II采集拼缝区域的图像II；—多维融合所述的图像I和图像II，得出至少包含真实宽度、中心线矢量、拼缝曲面法矢量的图像信息，构建所述拼缝的三维形貌廓形；—控制焊枪姿态、方位和焊接速度、沿焊缝的三维形貌廓形运动，完成焊接测量跟踪；得到图像II后，还具有对图像II的线结构光亚像素提取步骤：—通过对比图像中的像素的灰度值，获得代表焊缝的光带的粗略中心；—根据光带的宽度，对光带宽度范围内的像素灰度值进行平滑滤波和幂次变换，修正灰度的不均匀高斯分布和高频噪声对光带中心位置确定的影响；—根据修正后的光带灰度，通过自适应阈值法确定光带边界处的阈值，得到光带的边界位置；—对光带边界以内的像素进行灰度值的微分计算，得到该行上光带中心位置的亚像素值；—重复上一步骤，得出每行像素上的光带中心亚像素，得到图像的光带中心；所述的长波段激光的波长≥700nm，所述短波段激光的波长≤500nm。