[发明专利]一种基于逐层缩进策略的新型焊缝中心线提取方法

权利要求书

1.一种基于逐层缩进策略的新型焊缝中心线提取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1、获取焊缝的含有深度信息的RGB图像，再对该RGB图像进行二值化处理，得到二值焊缝图；

步骤S2、将步骤S1中获取的二值焊缝图逆时针旋转90度，以其左下角顶点为原点，建立基准平面坐标系；

步骤S3、根据步骤S2建立的基准平面坐标系，获取焊缝区域内焊缝轮廓边缘的坐标，并且根据该坐标绘制焊缝轮廓，该焊缝轮廓定义为根焊缝轮廓，获得根轮廓图像P₀；

步骤S4、在步骤S3中得到的根轮廓图像P₀上，以所述根焊缝轮廓为基准，多次向内收缩d个欧式距离，每收缩一次，即创建一次子焊缝轮廓，获得绘制有多个子焊缝轮廓的图像；

步骤S5、根据步骤S4中得到的绘制了多个子焊缝轮廓的图像，并且在所述基准平面坐标系基础上，找到所有子焊缝轮廓在y坐标轴方向上的最大值和最小值，并且找到与之对应的x坐标轴上最大值和最小值；

步骤S6、由内向外依次使用直线连接每个焊缝轮廓的上顶点，所述上顶点为最大值坐标点，同时使用直线由内向外依次连接每个焊缝轮廓的下顶点，所述下顶点为最小值坐标点；

最后，将所述多个子焊缝轮廓中最内部的子焊缝轮廓的上顶点和下顶点进行连线，得到一条焊缝中心线。

2.根据权利要求1所述的一种基于逐层缩进策略的新型焊缝中心线提取方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

步骤S101、通过基于ToF技术的摄像头拍摄焊缝区域，获取焊缝区域的且含有深度信息的RGB图像；

步骤S102、通过中值滤波技术过滤过该RGB图像的图像噪点，得到处理后的RGB图像；

步骤S103、读取处理后的RGB图像上像素对应的颜色表示的深度数值信息，并对该处理后的RGB图像进行二值化处理，得到二值焊缝图。

3.根据权利要求2所述的一种基于逐层缩进策略的新型焊缝中心线提取方法，其特征在于，在所述步骤S103中，在进行二值化处理处理时，深度信息的阈值设置为128。

4.根据权利要求3所述的一种基于逐层缩进策略的新型焊缝中心线提取方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述建立基准平面坐标系具体包括：读取所述二值焊缝图的黑色部分的轮廓，得到轮廓边缘坐标矩阵，在该矩阵中，每一行为一对坐标值(x,y)，第一列对应x坐标值，第二列对应y坐标值。

5.根据权利要求4所述的一种基于逐层缩进策略的新型焊缝中心线提取方法，其特征在于，在所述步骤S4中，欧式距离d的表达式为：

其中，k表示为向内收缩的次数，i为1到n之间的任意整数，n为根焊缝轮廓的坐标对的总数，x_i、y_i分别表示根焊缝轮廓上第i个坐标对应的横坐标值、纵坐标值；x_j、y_j分别表示根焊缝轮廓上第j个坐标对应的横坐标值、纵坐标值。

6.根据权利要求5所述的一种基于逐层缩进策略的新型焊缝中心线提取方法，其特征在于，k的取值为7。