焊缝激光跟踪系统图像信号采集及预处理

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1、华中科技大学硕士学位论文：===============================一摘要俑缝跟踪是焊接自动化的前沿课题，也是焊接生产中为提高焊接质量、改善劳动条谇、提高生产力需要解决的重大实际问题。净论文辱查阅国内外大量文献的基础上对各类型焊缝跟踪传感器进行比较，恤结了一套基于结构光方法的燮垄堡笙!整踪系统，该系统采用激光投射到焊炬前方一定距离的工件表面，通过CCD摄像头摄政反映焊缝轮廓形状的激光光带图像，由计算机对摄取的图像进行处理和特征量识别，得到焊炬偏离焊缝中心线的横向偏差和纵向偏差，并对偏差进行纠正。

2、睬统硬件部分主要包括CCD视觉传感系统、工业控制计算机及处理系统、控制器和伺服系统。4／在Windows2000操作系统下运用VisualC++6．0开发平台对系统软件部分进行了总体设计，并对系统初始化模块、图像采集模块、图像处理模块、特征量检测和输出控制模块分别进行了功能设计。其中采集部分采用OK-C30／s图像采集卡提供的库函数，实现了将图像实时显示和存储的功能。在焊接过程中由于存在飞溅、弧光和烟尘对图像的噪声干扰，对图像进行特征量识别前需要对图像进行预处理，传统的空域滤波算法(如平滑滤波和中值滤波)并不能满足

3、滤波要求，为此，本文设计了一种采用两种滤波方法结合的算法，先对激光光带图像采用LOG滤波，在此基础上采用特殊设计的中值滤波算法，眩算法对激光光带图像的滤波效果很好，并且满足实时处理的要求。j最后采用几种边缘检测，算子对图像进行边缘检测，并对各种算子的处理速度和处理效果进行比较，根据比较结果选择Roberts算子作为系统图像边缘检测算子。关键词：焊缝跟踪父结构光方法j图像处理；LOG滤波j中值滤波华中科技大学硕士学位论文========；============#============一AbstractSeamtr

4、ackingisanadvancedinvestigationfieldofweldingautomation,aswellasallimportantproblemthatmustbeimminentlysolvedtoenhanceweldingquality,improveworkingcondition，andincreaseweldingproductivity．Severalkindsofseanltrackingsensorshavebeendiscussedandcomparedintheartic

5、leonthebasisofconsultinglotsofliteraturesbothhomeandabroad，andasetoflaSertrackingsystembasedonstructurelighthaSbeenstudied．Inthissystem，alaserslitlightisusedtoirradiateontotheworkpiece’Ssurface，imageswhichreflecttheprofileofweldinglinearereceivedbyaCCDcameraan

6、dsenttothecomputerforfiu'therprocessing．Afterimageprocessingandrecognitionofcharacteristicquantity,errorsbetweentorchandweldinglineareworkedoutandcorrected．Thesystem’ShardwareismainlycomposedofaCCDvisualsensingsystem．acomputer、)l，itllanimageprocessingsystem，ac

7、ontrollerandaservomotorsystem．Thesystem’SsoftwareisoutlinedwhollyintheWindows2000OSandthedevelopingplatformofVisualC++6．0．Itincludesfourmodules：systeminitializationmodule，imageacquisitionmodule，imageprocessingmodule，characteristicquantity’Srecognitionandcontro

8、lquantity’sin-outmodule．Thefunctionofeverymoduleisdesignedanddiscussedindetail．Amongthese，theimageacquisitionmoduleisprogrammedonfunctionsfromOK·C30／s，whiletheexecutiveresultCandis