文献类型：专利

专利类型：发明专利

是否失效：否

是否授权：否

申 请 号：CN201410337650.5

申 请 日：20140715

发 明 人：邹媛媛 赵明扬 房灵申 王琛元 寇淼

申 请 人：中国科学院沈阳自动化研究所 中国科学院沈阳自动化研究所扬州工程技术研究中心

申请人地址：110016 辽宁省沈阳市南塔街114号

公 开 日：20180202

公 开 号：CN105300296B

代 理 人：徐丽

代理机构：21002 沈阳科苑专利商标代理有限公司

语　　种：中文

摘　　要：本发明涉及一种激光拼焊曲面拼缝测量方法及其实现装置，方法包括：利用圆形激光器产生圆形结构光，利用一字线形激光器产生一字线形结构光，分别投射在曲面拼缝表面上并相交；通过传感单元采集获取包括一字线形结构光和圆结构光的拼缝表面灰度图像，并将所采集的图像传送给图像处理单元；图像处理单元对采集到的图像进行处理，获得曲面拼缝中心的三维位置、法矢、拼缝宽度和错配。装置包括：传感单元采集激光拼焊曲面拼缝图像，传输至图像处理单元；图像处理单元对采集到的焊缝图像进行处理；参数设置及控制单元对各参数进行设置，并分别与传感单元、图像处理单元、上位机进行通讯连接。本发明提高了激光拼焊曲面拼缝测量精度，有利于实现曲面激光拼焊焊炬位姿在线跟踪调节，保证焊接质量。

主 权 项：1.一种激光拼焊曲面拼缝测量方法，其特征在于包括以下步骤：利用圆形激光器(14)投射在曲面拼缝(9)表面上产生圆形结构光(10)，并且圆形结构光(10)的圆心与所述曲面拼缝(9)重合，利用一字线形激光器(6)投射在曲面拼缝(9)表面上产生条形结构光(11)，条形结构光(11)与圆形结构光(10)相交，并且条形结构光(11)与曲面拼缝(9)垂直；通过传感单元(1)采集获取包括圆形结构光(10)和条形结构光(11)的曲面拼缝(9)表面灰度图像，并将所采集的图像传送给图像处理单元(2)；由图像处理单元(2)对采集到的图像进行像素值的处理，获得曲面拼缝(9)的宽度值、错配值、曲面拼缝中心点位置和法矢；所述由图像处理单元(2)对采集到的图像进行处理，包括如下步骤：针对不同材质、不同厚度的板材，参数设置及控制单元(3)依据采集的图像进行参数设置；依据设定的结构光光纹分割阈值对采集的图像进行阈值分割，分割后得到条形结构光(11)光纹和圆形结构光(10)光纹；提取条形结构光(11)光纹和圆形结构光(10)光纹的边缘，依据边缘提取条形结构光(11)光纹中心线和圆形结构光(10)光纹中心线；对采集到的图像，分割得到圆形结构光(10)光纹中心线内的区域；提取圆形结构光(10)光纹中心线和条形结构光(11)光纹中心线上n个点，利用这n个点进行曲面拟合，求出拼缝中心点在该曲面上投影点的法矢；对圆形结构光(10)光纹中心线内区域，沿曲面拼缝(9)方向上做灰度投影，计算灰度梯度值，搜索得到两个灰度梯度绝对值局部最大值，两个最大值对应的位置即为曲面拼缝(9)的左右边界，左右边界差即为曲面拼缝(9)当前宽度的像素值；拼缝边界和条形结构光(11)光纹中心线的交点，即为拼缝左右特征点，依据特征点的图像坐标，可以得到拼缝中心点的图像坐标；计算拼缝边界�

关 键 词：拼缝 图像处理单元  激光拼焊 采集  传感单元  线形结构  图像 一字  测量  一字线形激光器  表面灰度图像  参数设置  焊缝图像 三维位置  实现装置  通讯连接  圆结构光  圆形结构  在线跟踪  激光器 上位机  错配  法矢 焊炬 投射  位姿  焊接  相交  传输  保证  

IPC专利分类号：G01B11/03(20060101);G01B11/02(20060101)