激光拼焊作為一種先進(jìn)的焊接技術(shù),在汽車(chē)車(chē)身制等造領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用,焊縫質(zhì)量直接關(guān)系到車(chē)身的剛度和安全性,因此研究激光拼焊焊縫質(zhì)量檢測(cè)方法具有較好的實(shí)際意義。本文依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《基于多視覺(jué)特征融合的激光焊接質(zhì)量檢測(cè)與直接式控制方法》,采用結(jié)構(gòu)光視覺(jué)檢測(cè)技術(shù),旨在設(shè)計(jì)一套視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)激光拼焊焊縫幾何形貌進(jìn)行檢測(cè),主要研究工作如下:（1）介紹了線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)測(cè)量原理,建立了線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)測(cè)量模型。根據(jù)激光拼焊焊縫特點(diǎn),對(duì)傳感器的組成硬件進(jìn)行選型,設(shè)計(jì)了焊縫幾何形貌檢測(cè)傳感器,并對(duì)傳感器的測(cè)量精度影響因素進(jìn)行分析,介紹了傳感器的標(biāo)定原理,給出了一種基于支持向量機(jī)的直接標(biāo)定方法。（2）針對(duì)不等厚焊縫圖像,首先進(jìn)行圖像預(yù)處理操作,包括ROI的自動(dòng)提取、濾波去噪、灰度級(jí)形態(tài)學(xué)處理的背景補(bǔ)償、閾值分割和結(jié)構(gòu)光條紋的提取。提出一種基于斜率分析法的二值圖像去噪方法,能夠在結(jié)構(gòu)光條紋斷裂的情況下,有效去除二值圖像中的噪聲干擾。對(duì)多種條紋中心線提取方法進(jìn)行分析,采用改進(jìn)的灰度重心法實(shí)現(xiàn)了條紋中心線的亞像素提取,并進(jìn)行了線性插值和濾波平滑的后續(xù)處理。最后根據(jù)結(jié)構(gòu)光條紋畸變特征,提出一種基于迭代的焊縫... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)建筑大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２?Ｓｅｒｖｏ－Ｒｏｂｏｔ焊縫質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)??Ｆｉｇ．?１．２?Ｗｅｌｄ?ｓｅａｍ?ｑｕａｌｉｔｙ?ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?Ｓｅｒｖｏ－Ｒｏｂｏｔ??

碩士研宄生學(xué)位論文?第一章緒論??「：剩??；＿麵＾３??：：＃?邏??圖１．３?ＳＯＵ?ＶＩＳ焊縫質(zhì)量檢測(cè)系??Ｆｉｇ．?１．３?Ｗｅｌｄ?ｓｅａｍ?ｑｕａｌｉｔｙ?ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ＳＯＵ?ＶＩＳ??德國(guó)Ｐｒｅｃｉｔｅｃ公司開(kāi)發(fā)的ＳＧＭ焊縫質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)集成在焊接頭中的結(jié)構(gòu)光??視覺(jué)傳感器，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)焊縫幾何形狀的相關(guān)信息｜１３１。此外，德國(guó)Ｍｉｅｂａｃｈ公司開(kāi)發(fā)??的ＱＣＤＳ激光焊接在線檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)焊縫熔池形態(tài)來(lái)判斷焊縫是否焊透｜１４ｉ，為焊縫質(zhì)??量檢測(cè)提供了另一種思路。??除此之外，國(guó)外研究人員針對(duì)焊縫質(zhì)量檢測(cè)，開(kāi)展了大量的研究，并取得一系列的??碩果。如來(lái)自Ａｕｓｔｒｉａｎ?Ｒｅｓｅａｒｃｈ?Ｃｅｎｔｅｒｓ的Ｄ．?Ｓｃｈｒｅｉｂｅｒ１１＇＇１等人通過(guò)選取能夠充分表達(dá)焊??縫特征的數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訓(xùn)練，并建立參考機(jī)制，通過(guò)當(dāng)前幀位置預(yù)測(cè)值與參考值進(jìn)行??對(duì)比判斷焊縫質(zhì)量是否合格，所開(kāi)發(fā)的焊縫質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)具有較好的靈活性。??來(lái)自?Ｇｒａｚ?Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ?ｏｆ?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?Ｇｒａｚ?Ａｕｓｔｒｉａ?的?Ｍａｒｋｕｓ?Ｈｅｂｅｄ１６１?等人利用連續(xù)多??幀圖像之間的冗余信息來(lái)生成焊縫圖像，有效地抑制煙塵、弧光等引起的不利噪聲干擾，??提高了圖像采集系統(tǒng)的性能。??來(lái)自Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ?ｏｆ?Ｕｌｓａｎ的Ｈｕｕ－Ｃｕｏｎｇ?Ｎｇｕｙｅｎ１１７１等人通過(guò)使用滑動(dòng)矢量方法，提出??了一種結(jié)構(gòu)光條紋特征點(diǎn)識(shí)別方法，能夠用于非破壞性焊縫測(cè)量和缺陷檢測(cè)。??來(lái)自Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ?ｏｆ?ＬＵｂｅｃｋ的Ｆａｂｉａｎ?Ｔｉｍｍ１１Ｘ１等人研究了一種基于鏡面反射自動(dòng)檢測(cè)??

兩士研宂生學(xué)位論文?第二章線結(jié)構(gòu)視覺(jué)傳感器設(shè)計(jì)與標(biāo)定??第二章線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器設(shè)計(jì)與標(biāo)定??本文的主要內(nèi)容是基于線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)對(duì)激光拼焊焊縫幾何形貌進(jìn)行檢測(cè)，因此，需??要設(shè)計(jì)線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器。采用線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器獲取焊縫表面灰度圖像，為了能??夠測(cè)量得到檢測(cè)指標(biāo)的實(shí)際物理值，還需要對(duì)線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器進(jìn)行標(biāo)定。本章首先??介紹線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)測(cè)量原理與模型，然后基于該測(cè)量原理設(shè)計(jì)線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)傳感器，完??成傳感器的硬件選型，并對(duì)傳感器的測(cè)量精度影響因素進(jìn)行了分析，最后介紹線結(jié)構(gòu)光??視覺(jué)傳感器的標(biāo)定原理，并給出傳感器的標(biāo)定方法。??２．１線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)測(cè)量原理與模型??２．１．１線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)測(cè)量原理??線結(jié)構(gòu)視覺(jué)測(cè)量方法具有高速、高精度、抗干擾能力強(qiáng)、非接觸等優(yōu)點(diǎn)｜２１１，被廣泛??應(yīng)用于焊縫幾何形貌檢測(cè)上。焊縫的基本測(cè)量原理如圖２．１所示，該方法主要基于激光??三角測(cè)量原理，由激光器和相機(jī)構(gòu)成視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)。首先將線激光（結(jié)構(gòu)光）以一定的??角度投射到焊縫表面，由于焊縫表面的高低不平而形成一條畸變的結(jié)構(gòu)光條紋，然后通??過(guò)相機(jī)采集包含結(jié)構(gòu)光條紋的焊縫閣像，最后對(duì)焊縫圖像進(jìn)行特征提取并結(jié)合傳感器的??標(biāo)定得出焊縫邊界特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)，進(jìn)而計(jì)算出焊縫的幾何尺寸信息，實(shí)現(xiàn)焊縫兒何??形貌相關(guān)指標(biāo)的檢測(cè)。??＼??相機(jī)??Ｚ激光器??結(jié)構(gòu)光條紋??焊縫?＇?＼?＼??激光拼焊板??圖２．１線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)測(cè)量原理圖??Ｆｉｇ．２．１?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｏｆ?ｌｉｎｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ?ｌｉｇｈｔ?ｖｉｓｉｏｎ?ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ??９??


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