本發(fā)明涉及一種激光封焊機焊道識別方法，屬于激光封焊機焊道識別。

背景技術(shù)：

1、焊道識別系統(tǒng)是計算機、機械等領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)融合的結(jié)果，在制造業(yè)、航空航天、建筑業(yè)等多個領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。近年來，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，焊接技術(shù)正朝著智能化方向邁進。智能化焊接通過采用智能傳感器、智能控制系統(tǒng)等先進技術(shù)，實現(xiàn)了焊接過程的智能感知、智能決策和智能執(zhí)行。在這一階段，焊道識別系統(tǒng)也迎來了智能化升級?；跈C器視覺的焊道識別算法開始被應(yīng)用于實際生產(chǎn)中。這些算法能夠更精確、更穩(wěn)定地識別焊道，顯著提高了焊接效率和焊縫質(zhì)量。焊道識別易受周圍雜質(zhì)、成像不穩(wěn)定等因素的影響，現(xiàn)有多數(shù)焊道識別系統(tǒng)采用預(yù)編寫好的固定軌跡，并通過模板識別產(chǎn)品某個穩(wěn)定特征的偏差來糾正軌跡，此方法并未真正識別出焊道，當(dāng)檢測產(chǎn)品與模板產(chǎn)品焊道出現(xiàn)差別時，未能被及時捕獲到，可能會出現(xiàn)焊接位置不準(zhǔn)確、焊接不全等問題，導(dǎo)致不良品率上升。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，在于提供一種激光封焊機焊道識別方法，該方法采用機器視覺檢測算法，能夠?qū)崿F(xiàn)對真實焊縫的精確、穩(wěn)定且抗干擾的視覺定位，同時能夠有效地檢測焊縫寬度，剔除焊道超差不良品，節(jié)約生產(chǎn)成本。

2、本發(fā)明通過下述方案實現(xiàn)：一種激光封焊機焊道識別方法，包括如下步驟：

3、s1、產(chǎn)品固定于平臺；

4、s2、使用圖像采集機構(gòu)垂直于產(chǎn)品表面采集工件的圖像，獲得圖像整體輪廓；

5、s3、預(yù)處理圖像，進一步的凸顯焊縫特征，使得焊縫更易提??；

6、s4、焊縫識別工具自動生成若干條垂直于焊縫的檢測線，通過計算檢測線灰度變化的點，初步選定為候選的焊道點；

7、s5、焊道點進一步篩選與確認，以確保選取的焊道點準(zhǔn)確無誤；

8、s6、將選出的焊道兩側(cè)點依次相連，形成焊道外側(cè)邊緣視覺模擬軌跡和焊道內(nèi)側(cè)邊緣視覺模擬軌跡，并計算焊縫軌跡寬度；

9、s7、選擇視覺模擬軌跡偏移像素點到達合適位置，并進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換形成真實的運動焊接軌跡。

10、所述步驟s4中焊道點選取過程包括：

11、s41、沿著產(chǎn)品一周將其分割成寬度為1pixel高度為設(shè)定值的的切片；

12、s42、計算每個切片內(nèi)的所有像素的灰度均值，并將均值投影到測量對象中線上，如果這個投影不是水平方向上的或者是垂直方向，那么在計算每個切片內(nèi)的灰度均值時，會進行插值計算；

13、s43、對測量對象中線上的投影值用高斯濾波進行平滑；

14、s44、計算濾波后測量對象中線上的值的一階導(dǎo)數(shù)，一階導(dǎo)數(shù)的所有極值位置作為候選點；

15、s45、初步選取候選點計算值在設(shè)定閾值范圍內(nèi)值為候選焊接點。

16、所述步驟s5中焊道點選取過程包括：

17、s51、使用最小二乘法擬合方法，對初步篩選出的點中前后各5個點進行直線擬合；擬合得到的直線可以看作是焊道的初步軌跡線；

18、s52、計算被篩選點到這條擬合直線的垂直距離，這個距離反映了被篩選點偏離焊道軌跡的程度；

19、s53、確認焊道點。

20、所述步驟s53中出現(xiàn)距離擬合直線較大的點，進行縱向灰度值遍歷，以檢測這些點周圍灰度值是否存在顯著變化，在灰度值遍歷的基礎(chǔ)上，如果某個點仍被判定為正常點，即其灰度值變化符合預(yù)期，則進一步檢查該點是否為連續(xù)趨勢點；如果不是，則將其排除，選擇其前后5個點擬合曲線與檢測線的交點作為新的焊道點。

21、本發(fā)明的有益效果為：

22、1、本發(fā)明一種激光封焊機焊道識別方法靈活設(shè)置取點方式，可單點選取，即“焊道外側(cè)邊緣”或“焊道內(nèi)側(cè)邊緣”；也可進行焊道邊緣兩側(cè)點位的選取，能夠有效地檢測焊縫寬度，剔除焊道超差不良品，節(jié)約生產(chǎn)成本；

23、2、本發(fā)明一種激光封焊機焊道識別方法在焊道點位精準(zhǔn)選取時，被選定點位會同周圍區(qū)域進行灰度值對比，符合設(shè)定范圍再進一步篩選，進一步篩選算法為檢測“選取點”和“前后各5個點擬合直線的距離”，當(dāng)距離異常時，會在縱向上進行灰度值的遍歷，檢測灰度值是否存在較大變化；如變化不大，該點則為實際的焊道邊緣；變化過大時，持續(xù)在縱向上遍歷，直至找到最佳的焊道邊緣，即可消除其它因素的干擾。

技術(shù)特征：

1.一種激光封焊機焊道識別方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光封焊機焊道識別方法，其特征在于，所述步驟s4中焊道點選取過程包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光封焊機焊道識別方法，其特征在于，所述步驟s5中焊道點選取過程包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種激光封焊機焊道識別方法，其特征在于，所述步驟s53中出現(xiàn)距離擬合直線較大的點，進行縱向灰度值遍歷，以檢測這些點周圍灰度值是否存在顯著變化，在灰度值遍歷的基礎(chǔ)上，如果某個點仍被判定為正常點，即其灰度值變化符合預(yù)期，則進一步檢查該點是否為連續(xù)趨勢點；如果不是，則將其排除，選擇其前后5個點擬合曲線與檢測線的交點作為新的焊道點。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種激光封焊機焊道識別方法，包括如下步驟：S1、產(chǎn)品固定于平臺；S2、獲得圖像整體輪廓；S3、預(yù)處理圖像；S4、初步選定為候選的焊道點；S5、焊道點進一步篩選與確認，以確保選取的焊道點準(zhǔn)確無誤；S6、將選出的焊道兩側(cè)點依次相連，形成焊道外側(cè)邊緣視覺模擬軌跡和焊道內(nèi)側(cè)邊緣視覺模擬軌跡，并計算焊縫軌跡寬度；S7、選擇視覺模擬軌跡偏移像素點到達合適位置，并進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換形成真實的運動焊接軌跡。本方法采用機器視覺檢測算法，能夠?qū)崿F(xiàn)對真實焊縫的精確、穩(wěn)定且抗干擾的視覺定位，同時能夠有效地檢測焊縫寬度，剔除焊道超差不良品，節(jié)約生產(chǎn)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：林清榮,林文垚,康鴻明,成觀聽
受保護的技術(shù)使用者：廈門彼格科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26