本文關(guān)鍵詞：鎂合金焊接過程熔滴運(yùn)動(dòng)圖像處理算法研究

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【摘要】：對(duì)熔滴過渡行為的研究一直是焊接過程控制的重點(diǎn),本文將機(jī)器視覺和圖像處理技術(shù)應(yīng)用到熔滴行為的研究中,對(duì)改良焊接控制方法,提高焊接質(zhì)量有著重要意義。以鎂合金雙弧焊接過程為研究對(duì)象,針對(duì)其光譜的特點(diǎn),首先設(shè)計(jì)了一套基于被動(dòng)視覺的復(fù)合濾光系統(tǒng),并結(jié)合CCD攝像機(jī)、PC機(jī)、圖像采集卡、鎂合金雙弧焊接系統(tǒng)及濾光減光系統(tǒng)搭建了本實(shí)驗(yàn)的圖像采集系統(tǒng),利用該系統(tǒng)采集到原始的熔滴圖像。為解決拍攝到的熔滴帶有一定的運(yùn)動(dòng)模糊的問題,本文提出了一種基于PSF參數(shù)估計(jì)和維納濾波結(jié)合的熔滴圖像恢復(fù)算法,利用傅里葉頻譜圖和微分自相關(guān)運(yùn)算求得熔滴運(yùn)動(dòng)模糊圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù),然后基于該結(jié)果再利用維納濾波進(jìn)行恢復(fù)處理。其次,針對(duì)運(yùn)動(dòng)模糊圖像恢復(fù)的結(jié)果,先用中值濾波對(duì)其進(jìn)行降噪濾波處理,然后利用直方圖均衡法做灰度變換,得到合適的灰度分布圖像。接著利用最大方差閾值法來確定閾值,對(duì)圖像做閾值分割處理,得到二值化的圖像。采用形態(tài)學(xué)方法對(duì)其先進(jìn)行圖像擬合處理,最后利用Canny邊緣檢測(cè)算子提取到了清晰的熔滴邊緣輪廓。熔滴邊緣輪廓的獲取為后續(xù)研究熔滴的尺寸,改善焊接工藝奠定了基礎(chǔ)。此外,為了對(duì)焊接視頻中的運(yùn)動(dòng)熔滴進(jìn)行識(shí)別與跟蹤,針對(duì)其為灰度圖像,且背景單一的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種基于幀差法和Mean-shift結(jié)合的算法。首先利用幀差法對(duì)視頻圖像的前兩幀進(jìn)行差分處理,從背景圖像中識(shí)別出運(yùn)動(dòng)的熔滴并進(jìn)行框取,解決了Mean-shift法需要在起始幀手動(dòng)框取目標(biāo)的問題。然后結(jié)合基于灰度直方圖的Mean-shift算法,從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)動(dòng)熔滴的自動(dòng)識(shí)別及跟蹤,為研究熔滴過渡的行為和焊接過程控制奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG457.19;TP391.41

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