基于數字圖像的ERW焊接狀態(tài)監(jiān)控技術研究.pdf

1、近年來,ERW焊管在經濟發(fā)展中扮演越來越重要的角色,無縫鋼管逐步被ERW焊管取代。我國ERW焊管制造設備處于世界先進水平,但是由于在焊接現場控制技術方面與國外差距較大,導致ERW焊管的質量不穩(wěn)定。因此設計開發(fā)ERW焊接實時監(jiān)測控制系統對于提高我國ERW焊管質量,具有重要的理論意義與工程應用價值。
　　本文主要以焊接加熱區(qū)域內采集的數字圖像為研究對象,將圖像工程的理念引入控制算法層次中,研究了基于數字圖像的ERW焊接狀態(tài)監(jiān)控技術,設

2、計開發(fā)了ERW焊管焊接狀態(tài)計算機實時監(jiān)測控制系統。主要研究內容如下:
　　(1)提出了基于改進大津法的全局自適應閾值分割方法,用于ERW焊接灰度圖像的閾值分割,克服了生產現場水汽、光線造成的噪聲影響,有效地解決了現場監(jiān)測圖像前景色的分離問題。并通過實驗驗證了該方法可行性與可靠性。
　　(2)研究了基于Freeman鏈碼的目標邊緣查找技術,并結合基于形態(tài)學的suzuki輪廓層次組織方式,實現了對圖像內輪廓的提取,并將內孔與外輪

3、廓加以區(qū)分?？朔耸褂锰荻冗吘壦阕优c多邊形逼近算法在提取目標輪廓時形成的偽邊緣以及提取后的結果不閉合的問題。并以面積為閾值條件,較好地解決了在存在干擾情況下對前景色區(qū)域輪廓提取的問題。實驗表明,采用這種方法提取的輪廓具有較好的完整性和可信性。
　　(3)研究了采用累計概率Hough變換技術對圖像內線性信息的查找,并設計了對指定目標線段進行篩選的算法。克服了在復雜條件下對線性信息提取的影響,有效地解決了在密集線段簇中指定線段的篩選問

4、題。
　　(4)建立了基于加熱面積、焊接速度、V型匯合點、V型角角度與角平分線為參數的專家系統,通過專家系統的學習與積累可以處理和反饋現場中焊接的實時狀態(tài),可以有效、及時的對電氣設備進行控制。
　　(5)通過提取監(jiān)測圖像的內在信息,建立了圖像信息與控制量之間的聯系,實現了焊接質量的實時監(jiān)測與預測,以圖像處理、圖像分析與圖像理解的體系構建了ERW焊管焊接計算機監(jiān)測控制系統,改善了ERW焊接質量,提高了ERW焊管制造的自動化程度