激光视觉引导的管道焊缝识别与跟踪系统

作     者：杨书娟 蒋毅 俞建峰 化春键 Yang Shujuan;Jiang Yi;Yu Jianfeng;Hua Chunjian

作者机构：江南大学机械工程学院江苏省食品先进制造装备技术重点实验室江苏无锡214122 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2022年第59卷第16期

页      面：235-243页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51675233) 

主　　题：成像系统 焊缝跟踪 特征提取 三维重建 自动焊接 

摘      要：为了提高工业上管道焊接的自动化水平,快速准确地识别焊缝是关键,针对此问题设计了一种针对管道母线焊缝的激光视觉引导的焊缝跟踪系统。利用CCD工业相机获取包含激光条纹的焊缝图像,对图像进行数字化滤波、阈值分割、感兴趣区域提取后确定激光条纹的位置;然后对激光条纹使用改进的几何中心算法进行细化处理,利用曲线拟合和特征点识别算法获取焊点的二维坐标;最后根据相机成像原理对焊缝特征点进行三维重建,将焊点坐标从图像坐标系转换到机器人基坐标系下指导机器人自动焊接。实验结果表明,该系统对焊点的识别误差均在0.5 mm之内,识别效率和焊缝特征点提取精度高,满足机器人自动焊接的生产要求。