基于视觉传感的焊缝图像处理与识别

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1、硕士学位论文论文题目：基于视觉传感的焊缝图像处理与识别作者姓名：颜俊民指导教师：张立彬教授、鲍官军副教授企业导师：杨捷学科专业：机械工程培养类别：全日制专业学位硕士所在学院：机械工程学院提交日期2016年12月浙江工业大学硕士学位论文基于视觉传感的焊缝图像处理与识别作者姓名：颜俊民企业教师：杨捷校内导师：张立彬(教授)、鲍官军(副教授)浙江工业大学机械工程学院2016年12月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDeg

2、reeofMasterImageProcessingandIdentificationforWeldingSeamBasedonVisualSensingCandidate:YanJunminAdvisor:ZhangLibin,BaoGuanjunCollegeofMechanicalEngineeringZhejiangUniversityofTechnologyDec2016浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除

3、文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名：日期：2016年12月7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校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，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进

4、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位论文。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□。。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：2016年12月7日导师签名：日期：2016年12月7日浙江工业大学硕士学位论文（专业型）基于视觉传感的焊缝图像处理与识别摘要在工业生产中，目前现有的焊接机器人从整体上来看大部分都是属于示教再现型机器人部分离线编程型焊接机器人，这两种焊接机器人都不具备有能够适应焊接恶劣环境和作业条件而变化的能力。因此，摆脱示教再

5、现的方式，利用激光视觉传感技术来实现焊接机器人自动完成焊接过程具有十分重要的意义。本论文针对这一问题在中厚板焊接自动跟踪领域中展开研究，重点对焊缝自动跟踪系统中的焊缝图像处理以及焊后形貌特征检测进行了深入探究。本论文的主要研究内容以及研究结果如下：（1）提出了实现焊缝自动跟踪的研究意义，介绍了视觉传感技术、图像处理技术以及图像三维重建技术在国内外的研究现状。（2）介绍了焊缝自动跟踪系统的总体构成，搭建激光视觉传感系统图像采集实验平台，根据要求确定了图像采集方案及系统构件选型。（3）对采集到的焊缝结

6、构光图像进行预处理和后处理。其中预处理包括滤波去噪和图像二值化，经过与其他滤波去噪算法进行对比和改进，采用改进的自适应中值滤波对焊缝结构光图像进行处理，然后利用改进的大津法对焊缝结构光图像进行自适应二值化。后处理包括焊缝激光带边缘提取和中心线提取，经过对比分析，最后采用基于形态学骨架化的中心线提取算法对焊缝激光带进行处理。（4）根据提取出的焊缝激光带中心线的像素点坐标，利用改进的Delaunay三角化算法和B-样条插值算法分别对目标焊缝进行三维重建，从重建焊缝的三维效果进行对比分析，得到基于B-样

7、条插值的重建算法明显优于Delaunay三角化算法。（5）根据本文所使用焊接方法的焊缝缺陷特点，建立了六种焊缝形貌评价指标，设计算法对重建的目标三维焊缝进行基于形貌评价指标的特征提取，将利用算法提取的指标值与实际对焊缝进行测量的结果进行对比分析，结果表明两种方法得到的数据基本上是一致的，其中最大的误差分别为0.041和0.035，不会影响到对焊缝形貌评判的结果以及后续焊缝的检测。表明建立的这一套焊缝形貌标准检测的系统能够用于焊缝成形的参数测量以及对后续多层多道焊缝参数的评判与预测。关键词：视觉传感

8、，焊缝跟踪，图像处理，三维重建，焊缝缺陷检测论文类型：应用研究I浙江工业大学硕士学位论文（专业型）IMAGEPROCESSINGANDIDENTIFICATIONFORWELDINGSEAMBASEDONVISUALSENSINGABSTRACTInindustrialproductiontheexistingweldingrobots，asawholemostlyarethefirstgenerationofplaybackrobotorpartlyaresecondgenera