基于机器视觉的管道焊接跟踪技术研究

作     者：甘文龙 罗会信 刘海生 王中任 GAN Wenlong;LUO Huixin;LIU Haisheng;WANG Zhongren

作者机构：武汉科技大学机械自动化学院湖北武汉430081 湖北文理学院机械工程学院湖北襄阳441053 

出 版 物：《机床与液压》 (Machine Tool & Hydraulics)

年 卷 期：2019年第47卷第4期

页      面：103-107,140页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金："机电汽车"湖北省优势特色学科群开放基金(XKQ2017012) 中国化学工程第六建设有限公司资助项目(HX2016011) 

主　　题：激光视觉系统 焊缝定位 Shi-Tomasi角点检测 位置纠偏 

摘      要：针对爬行焊接机器人在管道自动焊接中对典型的V形坡口焊缝的定位与中心线的提取,设计了一种基于激光视觉检测的自动焊缝跟踪系统。提出了一种基于激光条纹图像特征的两步定位方法:第一步,建立模板匹配,利用模板匹配方式获取激光条纹位置区域;第二步,采用阈值分割和中心法提取激光条纹中心线,然后采用Shi-Tomasi算法对中心线进行角点检测,经过拟合直线求交点和逐列扫描对比得到焊缝坡口的4个拐点信息,并确定焊缝中心。通过对实际的焊接过程进行测试,结果表明:跟踪系统的平均纠偏误差在2像素以内,平均处理纠偏时间在120 ms以内,具有较高的精度和实时性。