【摘要】：在現(xiàn)代工業(yè)中,焊接作為一種重要的加工制造技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛,焊接質(zhì)量的好壞對于焊接產(chǎn)品的可靠性及安全性具有重要影響,對焊縫進行焊后質(zhì)量檢測是保證焊接質(zhì)量的重要手段。線激光視覺傳感技術(shù)憑借其結(jié)構(gòu)簡單,抗干擾性強和精度高等優(yōu)點在焊縫成形質(zhì)量檢測中得到廣泛應(yīng)用。針對在焊縫成形質(zhì)量檢測過程中圖像噪聲對測量精度的影響及現(xiàn)有焊縫特征檢測方法的局限性,論文對基于掃描激光視覺傳感的焊縫特征提取及焊縫表面質(zhì)量檢測進行了研究。本課題首先設(shè)計了一套基于掃描激光視覺傳感的焊縫表面質(zhì)量檢測系統(tǒng),根據(jù)系統(tǒng)檢測需求選擇合理的硬件參數(shù)并對視覺傳感器進行標定。通過分析焊縫圖像中激光條紋橫截面處的灰度分布特點,提出采用加權(quán)灰度重心法提取焊縫條紋中心。為減少焊縫條紋圖像中噪聲對焊縫成形測量精度的影響,通過分析焊縫圖像噪聲的分布特性,提出基于軟硬閾值折衷的小波去噪方法。對提取的焊縫條紋中心利用小波多尺度分解獲得焊縫條紋中心的各層細節(jié)分量,對各層細節(jié)分量設(shè)定閾值,根據(jù)閾值對各層細節(jié)分量進行相應(yīng)的保留或收縮,然后利用小波逆變換最終重構(gòu)出去噪后的焊縫條紋中心。通過分析不同類型焊縫的條紋圖像特征,設(shè)計相應(yīng)的焊縫特征檢測算法。針對對接焊縫,通過分析一般斜率法和截距法存在的不足,提出一種基于斜率截距法的改進算法,對焊縫輪廓數(shù)據(jù)點進行多區(qū)域檢測提取焊縫特征點。針對角接焊縫,對于表面存在凹陷或飛濺的焊縫,利用Shi-Tomasi角點檢測法提取的焊縫特征點精度及魯棒性較差,因此提出一種基于分段區(qū)間的焊縫特征點檢測方法,通過設(shè)置多閾值判斷焊縫特征點位置,克服了傳統(tǒng)焊縫特征檢測方法的不足。為實現(xiàn)焊縫表面缺陷的自動檢測,通過對不同焊縫缺陷的激光條紋圖像進行分析,根據(jù)缺陷在條紋輪廓中的幾何形態(tài)及空間分布特點,研究并設(shè)計缺陷特征提取方法。根據(jù)不同焊縫缺陷的特征值設(shè)計基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的焊縫缺陷分類模型,并通過試驗驗證分類模型的有效性和可行性,試驗結(jié)果表明建立的識別模型能夠有效識別焊縫中的凹坑、氣孔和咬邊等表面缺陷。
【圖文】：

廣東工業(yè)大學碩士學位論文角的表面成形質(zhì)量[32]，且檢測精度能夠達到±0.1mm。如圖 1-4 所激光視覺傳感器和控制器，其中激光條紋的中心提取是利用極大每一列的最大灰度值作為條紋的中心位置，根據(jù)條紋中心的幾何用特征提取算法識別焊縫特征點從而獲得焊縫成形尺寸信息。

發(fā)平臺選擇選擇 Windows 平臺作為焊縫表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)的開發(fā)平臺，，和強移植性優(yōu)點，同時考慮到系統(tǒng)檢測實時性需求，因此選開發(fā)語言。激光視覺傳感器機械設(shè)計與安裝述各個元器件的型號和傳感器的組織結(jié)構(gòu)后，需對各元器件將傳感器安裝在檢測平臺中。設(shè)計原則是盡量減少傳感器的同時材料不易生銹，因此選用鋁合金作為夾具的加工材料。 2-3 所示。這里選擇攝像機垂直固定的方式，而激光器則可，圖 2-4 為線激光視覺傳感器的安裝實物圖，其安裝高度設(shè)計
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG441.7;TP391.41

【參考文獻】

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本文編號：2594097