[发明专利]一种基于被动视觉传感的薄板焊接的焊枪偏差三维提取方法

摘要

本发明提供了一种基于被动视觉传感的薄板焊接焊枪三维偏差的提取方法。通过采用包括中心波长为660nm的滤光片和透过率为0.040％的减光片组合的被动视觉传感装置获取含有焊接接头轮廓线的焊缝图像，并通过多项式拟合获取极值位置，然后利用Otsu阈值分割及最近邻聚类算法提取焊缝图像中的接头轮廓线。根据焊缝图像中电弧中心位置设计获取接头轮廓线上的焊枪跟踪点的算法，进而结合视觉标定技术和图像处理系统已获取的焊枪在世界坐标中的位置确定焊枪的三维偏差。该方法提取的偏差更准确，且可以做到对焊枪在两个方向同时进行纠偏，无需额外的传感器，有利于降低焊接成本。

主权项

1.一种基于被动视觉传感的薄板焊接的焊枪偏差三维提取方法，其特征在于，通过采用被动视觉传感装置获取带有电弧区域、焊缝接头轮廓线的完整焊缝图像，并通过多项式拟合和Otsu阈值分割及最近邻聚类算法提取焊缝图像中的接头轮廓线，并设计算法在接头轮廓线上的确定焊枪跟踪点，进而结合视觉标定技术和图像处理系统提取焊枪的三维偏差，其中，所述接头轮廓线的提取流程，根据焊缝图像中的电弧区域确定该焊缝图像中的感兴趣区域，利用Gabor滤波获取完整的焊缝图像的方向特征图，保留ROI的方向特征图，其他区域的灰度值被处理为0；多次对ROI的行数据进行多项式拟合，并分别获取各次拟合灰度极大值点的位置，然后对ROI的方向特征图进行Otsu阈值分割，采用最近邻聚类算法对分割后的数据点进行分类，根据由多项式拟合获取的灰度极大值点的位置与聚类分割的结果，以最靠近极大值点且频数最多的原则辨别出属于焊缝接头轮廓数据的类，进而提取焊缝的接头轮廓线。