[发明专利]一种焊缝跟踪偏差和焊缝交叉类型的自动识别方法

摘要

本发明提供了一种适用于移动机器人的焊缝偏差和交叉焊缝类型识别方法，采用三线激光条纹和相机构成视觉传感系统，通过三激光条纹视觉传感器扫描焊缝，通过单激光条纹自身形状特征变化和前后相邻激光条纹的距离特征变化识别焊缝交叉类型，如果是直线焊缝，则分别对单激光条纹进行分段拟合求左右特征点，通过直线拟合得到焊缝的特征直线，计算跟踪点到该直线的距离得到当前的焊缝跟踪偏差，计算特征直线的斜率并与期望值比较得到机器人的方位偏差。本发明既得到当前机器人的焊缝跟踪偏差，又利用三条激光条纹自身形状及前后激光条纹之间的信息实现焊缝交叉类型的判定，方法简单可靠准确，实现大型结构件大拼接焊缝的检测、除锈和涂装的全自主运行。

主权项

1.一种焊缝跟踪偏差和焊缝交叉类型的自动识别方法，利用三线激光器和CCD相机，其中所述三线激光器包括三条平行、间距相等的三条激光线，并且所述三条激光线都位于CCD相机的中间位置，其特征在于，其包括如下步骤：步骤S1：分别对焊缝的三条激光条纹图像采集，通过图像采集卡采集三线激光投射到焊缝上的焊缝图像；步骤S2：对所采集到的焊缝图形进行图像处理，对采集的焊缝的三条激光条纹依次进行滤波、锐化增强、二值化、去除颗粒、形态学闭操作、骨架化、去毛刺、最后得到单像素的干净连续的三条发生畸变的激光条纹，通过激光条纹的畸变和三角几何关系则确定焊缝形状和位置的变化；步骤S3：三条激光条纹同时反映焊缝三个不同位置的情况，利用单激光条纹自身的特征变化以及与前后相邻条纹之间的距离特征变化，建立交叉焊缝识别方法，对焊缝交叉类型辨识；步骤S4：对直线焊缝跟踪偏差进行辨识，对三条激光条纹分别进行分段拟合并求交点，得到激光条纹的左右特征点，左右特征直线，最终得到焊缝特征直线，与期望值比较得到移动机器人当前跟踪焊缝的位移偏差和方位偏差。