基于机器视觉的焊缝图像三维信息的研究

《基于机器视觉的焊缝图像三维信息的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、图书分类号：ＴＥ９３３１学校代码：１０６１５脅她學逾■士荸逾鱗！论文题目基于机器视觉的焊缝图像三维信息的研究学位类别全日制专业硕士专业学位领域机械工程研究方向机器视觉和图像处理研究生姓名姜铖学号２０１５２２０００１９１校内导师姓名吕志忠（讲师）校外导师姓名论文完成时间：２０１８年５月西南石油大学研究生学位论文知识产权声明书及学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识

2、产权单位属于西南石油大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分、内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学一位论文。同时，本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章律注明作者单位为西南石油大学。本学位论文属于１、保密（在年解密后适用本授权书。２、不保密（ｖ／）“”（请在以上相应括号内打Ｖ）学位论文作者签名：£指导教师签名：＾年（月日１

3、／沾年ｒ月日种５西南石油大学研究生学位论文独创性声明本人声明：所呈交的研究生学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含其他人为获得西南石油大学或其它教育机构的学一位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：別名年《月〇日摘要焊接技术的自动化和智能化是提高焊接质量，降低生产成本

4、的关键保障。机器视觉技术的飞速发展，依赖于图像传感器设备和智能化图像处理方法的提升，现在很多焊接一定的视觉功能机器人和特定的焊接装置都具有。基于视觉的测量为非接触测量，其携带丰富的信息量，具有精度高和抗干扰能力强等优点，使其在焊缝识别测量和焊缝路径规划等方面的应用成为可能。针对目前的焊缝识别测量存在测量精度不高和智能化不高等缺点，本文深入研究焊缝的识别测量技术和焊缝的图像处理技术，采用基于结构光的双目视觉识别测量的方式，在焊接前对焊缝进行识别测量，使用ｍａｔｌａｂ编程实现对焊缝

5、进行识别与处理，提取出焊缝的尺寸和位置信息。本文主要完成以下几个方面的内容：（１）基于线结构光的双目视觉测量系统的结构和工作原理，搭建测量系统的硬件平台，确定硬件装置的选型。关键是确定摄像头和线结构光的安装设计，测试调准两者之间的空间位置，使左右相机采集的焊缝图像重叠部分较好。（２）针对双目视觉，通过对比不同的相机标定方法，采用基于张正友教授的标定法，利用棋盘格去标定。实现左右相机内外参数的获取，以及畸变参数的获取。实现特征信息从二维空间坐标到三维空间坐标的转化。（３）

6、通过对采集的焊缝图像进行预处理，得到干扰较少的焊缝图像。获得关于焊缝的光带中心线，利用特征点和直线检测方法，提取出焊缝尺寸和位置的信息。（４）对左右相机提取的图像信息进行双目匹配，使用基于极限约束的特征点匹配。根据双目标定的结果，计算得到焊缝特征点的三维坐标。通过双目视觉测量的实验，测得焊缝的宽度和深度与所用工件的焊缝尺寸信息相同，并达到了焊接工程中焊缝测量的精度要求。通过视觉识别和测量出焊缝的尺寸和位置信息，并将离散的空间点拟合为空间直线，实现了对焊缝进行拟合，以方便专用焊接

7、装置进行自动焊接。关键词：双目视觉；图像处理；三维测量；焊缝拟合ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅａｕｔｏｍａｔｉｏｎａｎｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅｏｆｗｅｌｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｔｈｅｋｅｙｇｕａｒａｎｔｅｅｆｏｒｉｍｐｒｏｖｉｎｇｗｅｌｄｉｎｕａｌｉｔａｎｄｒｅｄｕｃｉｎｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔｓ．Ｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｍａｃｈｉｎｅｇｑｙｇｐｖｉｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｄｅｅｎｄｓｏｎｔｈｅｉｍｒｏｖｅｍ

8、ｅｎｔｏｆｉｍａｅｓｅｎｓｏｒｄｅｖｉｃｅｓａｎｄｉｎｔｅｌｌｉｅｎｔｉｍａｅｇｙｐｐｇｇｇｒｏｃｅｓｓｉｎｍｅｔｈｏｄｓｎｏｗｍａｎｗｅｌｄｉｎｒｏｂｏｔｓａｎｄｃｅｒｔａｉｎｗｅｌｄｉｎｄｅｖｉｃｅｓｈａｖｅａｃｅｒｔａｉｎｐｇ，ｙｇｇＶ－－ｄｅｒｅｅｏｆｉｓｕａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｖｉｓｉｏｎｂａｓｅｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｉｓａｎｏｎｃｏｎｔａｃｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ