[发明专利]一种激光熔覆离焦量在线监测与负反馈状态识别方法

摘要

本发明公开了一种激光熔覆离焦量在线监测与负反馈状态识别方法，该方法所用的激光熔覆离焦量在线监测与负反馈状态识别系统，在原有激光熔覆及其在线监测系统的基础上增加了图像在线处理单元、离焦量在线监测单元和负反馈状态在线识别单元。图像在线处理单元包括灰度处理模块、图像滤波降噪模块和视觉特征提取模块；离焦量在线监测单元可根据图像在线处理单元的数据，在线得出离焦量值；负反馈状态在线识别单元可根据图像在线处理单元的数据，对激光熔覆层高度的负反馈自优化状态进行识别判断。该激光熔覆离焦量在线监测与负反馈状态识别方法通过图像的标定、采集、预处理、预实验和计算等实现了激光熔覆离焦量与负反馈状态的快速可靠监测。

主权项

1.一种激光熔覆离焦量在线监测与负反馈状态识别方法，其特征在于，该方法所用的激光熔覆离焦量在线监测与负反馈状态识别系统，在原有激光熔覆及其在线监测系统的基础上增加图像在线处理单元、离焦量在线监测单元和熔覆状态在线识别单元；原有激光熔覆及其在线监测系统包含激光器、激光头、位移装置、材料进给装置、图像旁轴采集单元；/n所述的图像在线处理单元包括灰度处理模块、图像滤波降噪模块和视觉特征提取模块；/n所述的离焦量在线监测单元，根据图像在线处理单元的数据，在线得出离焦量值；/n所述的负反馈状态在线识别单元，根据图像在线处理单元的数据，对激光熔覆层高度的负反馈自优化状态进行识别判断；/n步骤如下：/n(1)将图像旁轴采集单元的两个工业相机相互呈90°放置于同一水平，且视野范围覆盖熔池与粉末飞溅特征的合适位置，通过标定板进行图像旁轴采集设备的对焦，并标定图像与实际尺寸的比例，同时校正相机与待熔覆面之间的角度所带来的误差，综合得到图像像素值与实际尺寸的比例为n:1；/n(2)激光头与基体的相对位移或与熔覆层的相对位移均由位移装置控制，在基体或已熔覆层上进行熔覆加工，通过图像旁轴采集单元实时采集粉末飞溅图像，采集帧率范围为5～200fps；/n(3)图像在线处理单元对采集到的图像进行预处理，包括灰度处理、图像滤波降噪、飞溅范围高度特征提取和飞溅范围宽度特征提取，处理速度为5～200ms；/n粉末飞溅范围高度特征提取获得在基体或熔覆层反冲作用下粉末飞溅的最大高度像素值L