基于DSP圖像處理平臺的激光視覺系統(tǒng)研究.pdf

1、現(xiàn)代化焊接生產(chǎn)對產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，如何保證焊接質(zhì)量和提高自動(dòng)化水平是擺在人們面前的一項(xiàng)重大課題。激光視覺焊縫跟蹤作為一項(xiàng)行之有效的技術(shù)在焊接質(zhì)量控制方面發(fā)揮了積極作用。但隨著科技的發(fā)展，尋求更優(yōu)的視覺監(jiān)測技術(shù)成為可能，基于激光結(jié)構(gòu)光的視覺傳感方式因其具有信息量大、精度高、適用性廣、抗干擾性好等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。目前國外有實(shí)力的公司已經(jīng)開發(fā)出了成套的機(jī)器視覺系統(tǒng)并用于焊接生產(chǎn)，國內(nèi)雖然也進(jìn)行了積極的探索但仍然停留在實(shí)驗(yàn)室研究

2、階段。因此圍繞機(jī)器視覺技術(shù)，對焊縫跟蹤和質(zhì)量控制進(jìn)行研究，具有重要的實(shí)際工程意義眾所周知，焊接中伴隨著很強(qiáng)的弧光、飛濺、煙霧、雜散光等噪聲干擾和高溫、電磁等惡劣環(huán)境，給圖像獲取和圖像處理帶來了很大困難。 本文構(gòu)建了基于TMS320DM643 DSP的焊縫跟蹤系統(tǒng)，首先從源頭入手分析了焊接的光譜特點(diǎn)和影響成像質(zhì)量的主要因素，深入研究了傳感器的基礎(chǔ)光路并對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，設(shè)計(jì)出了成像品質(zhì)較高、體積緊湊的視覺傳感器。其次，為進(jìn)一步

3、提高傳感器獲取圖像的質(zhì)量，添加了相應(yīng)的濾光片和減光片，提高了其抗弧光和雜散光干擾的能力。圖像處理方面，以典型的V坡口焊縫為例，在前人大量研究工作的基礎(chǔ)上提出了新的細(xì)化方法；對中值濾波和閾值分割進(jìn)行了改進(jìn)，減少了中值排序時(shí)間；通過自動(dòng)閾值分割提高了系統(tǒng)適應(yīng)復(fù)雜多變焊接環(huán)境的能力；結(jié)合V坡口圖像的特點(diǎn)巧妙利用點(diǎn)與直線的關(guān)系實(shí)現(xiàn)了特征點(diǎn)的可靠提取。與此同時(shí)，對圖像處理算法進(jìn)行了推廣，使得這些算法只需經(jīng)過稍微修改即可用于對接等焊縫形式，擴(kuò)大了系