[发明专利]基于结构光的柱面纵向焊缝特征区域提取、焊缝跟踪方法及系统

摘要

本发明提出了一种基于结构光的柱面纵向焊缝的特征区域提取、焊缝跟踪方法及系统，系统由激光发生部分、视觉传感部分和行走机构部分组成。在跟踪过程中，激光发生部分向工件表面投射线激光，视觉传感部分获取焊缝图像，提取焊缝图像的特征区域，获得特征区域中焊缝特征信息；将特征信息作为行走机构部分的输入条件，经过行走机构部分的处理，控制焊枪在对应位置进行焊接。根据柱面纵向焊缝的特点，分析了特征区域的提取对焊缝跟踪时间和跟踪精度的影响，说明了特征区域提取的重要性。基于此，重点论述了特征区域的提取过程，根据焊管管径大小，动态提取焊缝图像的特征区域，保证焊缝跟踪的速度和准确度。

主权项

1.一种基于结构光的柱面纵向焊缝特征区域提取、焊缝跟踪系统，其特征在于：包括激光发生部分、视觉传感部分和行走机构部分；激光发生部分，包括两个一字线激光发生器和圆柱透镜，其发出的光经过圆柱透镜形成两个激光平面，倾斜投射在工件表面产生两条曲线激光条纹；视觉传感部分，由图像采集装置和计算机组成，图像采集装置包括工业相机及滤光片，用于采集焊缝激光图像；行走机构部分，包括计算机、控制器、伺服驱动器、伺服电机和龙门式三轴滑台，计算机输入的控制信号经过运动控制器传输到伺服驱动器，伺服驱动器放大信号后，驱动伺服电机工作，带动龙门架三轴移动；跟踪过程中，通过激光发生部分向待焊工件表面投射线激光平面，视觉传感部分获取激光焊缝图像，根据焊管管径大小，动态提取焊缝图像的特征区域，获得特征区域中焊缝特征信息；将焊缝的特征信息作为行走机构部分的输入条件，经过行走机构部分的处理，控制焊枪在对应位置进行焊接，由此实现焊缝的实时跟踪。