石永华[1]2001年在《基于视觉传感的药芯焊丝水下焊接焊缝自动跟踪系统》文中提出随着海洋工程的建设规模越来越大,水下焊接的应用也越来越频繁。出于开发深海资源的需要,水下焊接的施工深度不断加深,因而对水下焊接的自动化提出了迫切的需求。焊缝自动跟踪是焊接自动化的重要内容,论文以实现药芯焊丝水下焊接的焊缝自动跟踪为目标,建立了一套基于视觉传感的药芯焊丝水下焊接焊缝自动跟踪系统,该系统包含视觉传感系统、图像处理及焊缝偏差识别系统、模糊控制器以及执行机构。在明弧焊的条件下,采用视觉传感器进行焊缝自动跟踪的困难在于如何获取清晰的焊缝图像。通过对药芯焊丝水下焊接电弧光热辐射的分析,结合大量的试验,设计了一套视觉传感系统,该系统采用卤钨灯作辅助光源照射焊接电弧前方一定距离内的待焊焊缝,配合复合滤波片或中性滤光片进行滤光,获取了清晰的焊缝图像。水下焊接过程中存在着强烈的弧光,气泡的不规则扰动、烟尘的聚集等不利因素,使焊接图象中存在着噪声的干扰。在进行焊缝识别以前需要进行图像的滤波及其它处理。采用中值滤波法对焊缝图像进行滤波可基本消除噪声。许多识别方法是基于二值图像的,本文对焊缝图像的二值化进行了研究,并提出了一种自适应的阈值调整方法。基于二值图像空间阈的灰度值分布的分析,提出了一种识别待焊焊缝偏差的方法。该方法对于图像状况较好的图像(电弧稳定、待焊焊缝边缘平滑、辅助光源照亮区面积较大)识别的准确性和精度高,但当图像状况变差时,识别准确性下降。待焊焊缝在图像中的特征是其边缘的灰度突变,采用Canny 算子进行边缘检测的效果高于传统算子( Sobel、LOG 算子等)。采用Visual C++ 6.0 开发了一套图像处理软件,对焊缝图像进行了上述的各种处理。采用神经网络对图像中待焊焊缝的偏差进行了识别,提出了两种基于不同策略的神经网络焊缝偏差识别方法: (1) 基于二值图像细化的焊缝偏差识别法; (2) 基于焊缝图像宽度方向灰度值分布的焊缝偏差识别
梁明, 王国荣, 钟继光[2]2007年在《采用微型排水罩的药芯焊丝水下焊接焊缝自动跟踪系统》文中指出针对水下焊接图像噪声大、清晰度差的特殊情况,设计并研制成功一套药芯焊丝水下焊接的视觉传感焊缝自动跟踪系统。该系统由视觉传感、图像预处理及偏差识别系统,控制系统和执行机构等组成。采用小波多尺度变换进行水下焊缝图像边缘提取,结果保留大多数的细节,得到有利于焊缝位置特征提取的预处理图像,在一种基于二值图像的焊缝中心位置识别算法计算后,得出焊缝偏差。在理论分析视觉传感焊缝自动跟踪系统模型的基础上,设计满足跟踪精度要求的规则自调整模糊算法。对影响跟踪系统精度的因素进行分析,并采用相应的措施以提高系统的精度。通过药芯焊丝湿法水下焊接焊缝自动跟踪试验表明,采用规则自调整模糊控制能够达到较高的焊缝跟踪精度。在斜线、折线和曲线叁种不同形状待焊焊缝的跟踪试验中,系统都能满足药芯焊丝水下自动焊接的要求。经过改进微型排水罩,进行微型排水罩局部干法药芯焊丝水下焊接焊缝跟踪试验,采用规则自调整模糊控制,不仅得到满意的焊缝跟踪效果,还改善焊缝成形质量。
石永华, 王国荣, 钟继光, 彭波[3]2000年在《药芯焊丝水下焊接焊缝跟踪视觉传感系统的设计》文中指出为满足药芯焊丝水下焊接自动化的需要，研究了用于水下焊缝自动跟踪的视觉传感系统。该系统较好地解决了药芯焊丝水下焊接弧光对焊缝图像传感的干扰问题，能获取较清晰的焊缝图像。采用基于图像分割的边缘检测技术成功地提取了焊接电弧和待焊焊缝的边缘，使用该系统可获得电弧和待焊焊缝的偏差信息，为进一步实现药芯焊丝水下焊接焊缝的自动跟踪控制打下了基础。
梁明, 石永华, 廖宵, 王国荣[4]2001年在《药芯焊丝水下焊接视觉传感焊缝自动跟踪系统》文中认为根据水下焊接的特殊情况 ,研究设计了一套药芯焊丝水下焊接视觉传感焊缝自动跟踪系统。该系统硬件结构简单 ,成本低廉 ,软件功能丰富 ,人机界面友好 ,操作简单易学 ,为进一步进行水下药芯焊丝焊接焊缝自动跟踪的研究打下了基础
石永华, 王国荣, 钟继光, 刘桑, 梁明[5]2000年在《水下药芯焊丝焊接焊缝图象的边缘检测》文中研究说明焊缝图象的边缘检测是视觉传感焊缝自动跟踪的重要部分，但目前在焊缝图象处理中使用的传统边缘检测方式存在局限性。本文采用一种新的边缘检测算子－ Canny算子，对水下药芯焊丝焊接焊缝图象进行了边缘检测，并用数学方法对其进行了分析。结果表明， Canny算子在抗噪性能和边缘定位精度这两方面优于传统微分类边缘检测算子，是一种性能较全面的边缘检测算子，适合于水下药芯焊丝焊接焊缝图象的边缘检测。
参考文献：
[1]. 基于视觉传感的药芯焊丝水下焊接焊缝自动跟踪系统[D]. 石永华. 华南理工大学. 2001
[2]. 采用微型排水罩的药芯焊丝水下焊接焊缝自动跟踪系统[J]. 梁明, 王国荣, 钟继光. 机械工程学报. 2007
[3]. 药芯焊丝水下焊接焊缝跟踪视觉传感系统的设计[J]. 石永华, 王国荣, 钟继光, 彭波. 焊接技术. 2000
[4]. 药芯焊丝水下焊接视觉传感焊缝自动跟踪系统[J]. 梁明, 石永华, 廖宵, 王国荣. 电焊机. 2001
[5]. 水下药芯焊丝焊接焊缝图象的边缘检测[J]. 石永华, 王国荣, 钟继光, 刘桑, 梁明. 制造业自动化. 2000
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