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摘要：本发明公开了一种全局模式识别的窄间隙焊接坡口边缘视觉传感检测方法及应用，所述检测方法的步骤是：利用被动视觉传感器采集焊接区域全局图像，通过位置自适应的坡口边缘ROI窗口，截取坡口边缘ROI窗口图像，采用图像处理方法提取电弧对侧的坡口边缘位置点。通过寻找坡口边缘线上具有相同横坐标的位置点子集合，剔除可能由焊接飞溅、弧光和烟尘等干扰引起的离群数据子集合；通过对保留的坡口边缘真实位置点进行线性拟合或求取均值，重构包含h个位置点的坡口边缘线。本发明方法实现了在干扰条件下窄间隙焊接被动视觉传感坡口边缘位置的精确检测。本发明方法简便、抗干扰能力强、环境适应性好、坡口边缘位置检测精度高。

主权项：1.一种全局模式识别的窄间隙焊接坡口边缘视觉传感检测方法，基于的检测系统包括：红外摄像机8、滤光系统7、信号触发器9、图像传输数据线10及计算机图像处理系统11，其中所述信号触发器9与红外摄像机8相连接，所述滤光系统7同轴安装在所述红外摄像机8的镜头上，所述计算机图像处理系统11通过所述图像传输数据线10与所述红外摄像机8连接；通过红外摄像机8、滤光系统7和信号触发器9，采集窄间隙焊接区域全局图像13；其特征是，所述检测方法具体包括以下步骤：1确定坡口边缘ROI窗口原点的初始横向位置：计算机图像处理系统11通过全局图像处理，从所述全局图像13中提取电弧2电弧最高点14位置，确定能截取电弧2同侧坡口边缘的SROI窗口16的位置、或能同时截取坡口双边缘的BROI窗口17的位置；通过对SROI窗口16截取的图像进行预设窗口图像处理、获取电弧2同侧的初始坡口边缘位置，或通过对BROI窗口17截取的图像进行预设窗口图像处理、获取电弧2同侧和对侧的初始坡口边缘位置，以自适应确定电弧2对侧坡口边缘ROI窗口12原点15的初始横向位置；2获取坡口边缘原始位置点集合根据电弧最高点位置和坡口边缘ROI窗口12原点15的初始横向位置自适应确定坡口边缘ROI窗口12的位置后，通过该自适应定位方法确定的坡口边缘ROI窗口12，截取电弧2对侧的坡口左边缘4或坡口右边缘5的ROI窗口图像，并通过局部图像处理提取坡口左边缘4或坡口右边缘5，获取由h个数据组成的坡口边缘原始位置点集合其中，i表示当前操作，h表示ROI窗口12的高度值；3对获取的坡口边缘原始位置点集合中的位置点进行一次数据滤波：沿坡口边缘ROI窗口12的高度h方向上，依次计算坡口边缘原始位置点集合中相邻两位置点的x坐标的差值，将差值为零的位置点分到同一个位置点子集合中；相应地，p1≤ph个位置点子集合被找到，从而形成包含p个位置点子集合的坡口边缘预处理位置点集合相应地，形成p个垂线段，每一个垂线段含有相同的x坐标值，即横坐标值；4对坡口边缘预处理位置点集合中的位置点进行二次数据滤波：具体包括如下步骤：①判断坡口边缘预处理位置点集合中数据的分散度：针对步骤3获取的坡口边缘预处理位置点集合首先判断坡口边缘预处理位置点集合中位置点的分散度；具体为：搜索坡口边缘预处理位置点集合中所有位置点横坐标值的最大值xk_max和最小值xk_min，计算极差Rk＝xk_max-xk_min；判断极差Rk与数据分散度阈值Rt的大小，数据分散度阈值Rt＝INTh×4％，当满足Rk≤Rt，则将坡口边缘预处理位置点集合作为最终坡口边缘真实位置点集合当Rk＞Rt时，则将坡口边缘原始位置点集合中h个位置点横坐标值的中值并以作为滤波阈值变量Mk，再结合方向滤波器，滤除离群数据后，获取坡口边缘保留位置点集合②针对步骤①获取的坡口边缘保留位置点集合判断位置点分散度：通过计算坡口边缘保留位置点集合中每个位置点横坐标值的极差Rk，当满足Rk≤Rt，则坡口边缘保留位置点集合作为坡口边缘真实位置点集合Gis；否则，计算坡口边缘保留位置点集合中位置点横坐标值的中值并以作为滤波阈值变量Mk；通过方向滤波器，获取过滤后的坡口边缘保留位置点集合重复该过程，直至中每个位置点横坐标值极差Rk满足Rk≤Rt，形成坡口边缘真实位置点集合Gis；5重构坡口边缘线：针对步骤4获取的坡口边缘真实位置点集合Gis，统计保留的真实位置点的个数Ns；当Ns≤INTh×10％时，则采用均值计算的方法重构包含h个坡口边缘位置点的坡口边缘重构位置点集合Gir；否则，通过最小二乘线性拟合方法，重构包含h个坡口边缘位置点的坡口边缘重构位置点集合Gir；其中，坡口边缘位置点的横坐标为6获取坡口边缘位置检测值：针对步骤5获取的包含h个坡口边缘位置点的坡口边缘重构位置点集合Gir，通过计算h个坡口边缘位置点横坐标的均值或拟合值，获取坡口边缘位置采样值；针对坡口边缘位置采样值采用数字滤波方法，获取坡口边缘位置检测值；7重复上述所述步骤2至步骤6，直至焊接过程结束。

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百度查询： 江苏科技大学 全局模式识别的窄间隙焊接坡口边缘视觉传感检测方法及应用