基于概率连续模型的激光视觉焊缝自动跟踪

• 作者: 周卫林 王研博 邹焱飚
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 激光视觉 焊缝跟踪 概率连续 空间一致性 最大流/最小割
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 仪器科学与技术
• 页码范围: 70-78
• 页数: 9页
• 分类号: TG409
• 字数: 5244字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2017.10.070

摘要

针对目前在实际焊接过程中多数焊缝自动跟踪系统对飞溅、弧光等噪声干扰十分敏感,从而造成焊接精度损失的问题,设计了能够实时检测焊缝特征图像的线激光视觉传感器,并根据其几何模型建立了精确的测量模型.跟踪过程中以线性表示模型对观测矢量进行建模并利用仿射变换模型对焊缝运动进行描述,提出了基于概率连续模型的焊缝跟踪算法.充分利用图像中激光条纹和背景噪声的空间一致性,结合刻画邻域结构内像素点间相互关系的一阶马尔可夫随机场理论,推导出焊缝跟踪问题的目标函数.采用基于最小二乘法与最大流/最小割的迭代算法对其进行求解,最终获取准确的焊缝位置.搭建了焊缝跟踪试验平台,并在实际焊接环境中应用所提算法进行焊缝跟踪试验.试验结果表明该算法的跟踪精度达±0.1091 mm,平均每帧图像处理时间不长于45 ms,并且激光条纹与焊接熔池的最小距离可达24 mm,能够克服强烈噪声干扰,实现实时、准确的焊缝跟踪.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邹焱飚	华南理工大学机械与汽车工程学院	54	379	12.0	17.0
2	周卫林	华南理工大学机械与汽车工程学院	5	32	2.0	5.0
3	王研博	华南理工大学机械与汽车工程学院	4	32	2.0	4.0