[发明专利]基于近红外双目视觉识别的角接接头熔透控制方法

权利要求书

1.一种基于近红外双目视觉识别的角接接头熔透控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1:将待焊接的两块工件用夹具固定在变位机上，两者成90°；将焊枪安装在机器人末端，将两个近红外扫描CCD摄像机按照镜头端面的法线与水平面呈45°-60°的角度用夹具固定在焊枪上面；

S2:启动焊接电源，进行焊接；

S3:两个近红外视觉传感器同时工作，驱动正面的近红外扫描CCD摄像机对角接接头的表面采集图像，获取熔池形状及其尺寸参数；同时驱动反面的近红外扫描CCD摄像机对角接接头的背面采集图像，获取角接接头反面熔宽，得到焊缝熔透信息；

S4:对获取的图像进行滤波处理，然后逐列扫描，得到边界，将边界点标记出来，然后经过Hough变换，计算出反面熔宽；

S5:对获取的熔池及其尺寸参量进行图像处理和分析，先对原始图像进行滤波去噪，然后进行阈值分割，接着提取出焊缝的轮廓，最后进行特征点提取，得到几何特征参数；

S6:将外熔宽、熔池内缘宽、相邻图像外熔宽差值这三种特征参数作为神经网络的输入，以未熔透、熔透、过透三种状态作为神经网络的输出，建立神经网络模型；根据已建立的神经网络对熔透进行预测；

S7:将实时焊接特征参数与建立的神经网络模型进行比对，若焊缝处于熔透状态，则相应的焊接参数不做改变；若焊缝处于未熔透或过熔透状态，则计算机根据控制器所建立的模型反馈的结果进行调节电流和电压以及焊接速度的数值发送给控制器，以达到控制熔透的效果。

2.根据权利要求1所述的基于近红外双目视觉识别的角接接头熔透控制方法，其特征在于，步骤S3为双目视觉进行图像采集。

3.根据权利要求1所述的基于近红外双目视觉识别的角接接头熔透控制方法，其特征在于，近红外扫描CCD摄像装置的近红外提取波长在780nm—2526nm范围内的电磁波。

4.根据权利要求1所述的基于近红外双目视觉识别的角接接头熔透控制方法，其特征在于，在对焊缝进行特征提取之前，还要对图像进行滤波和锐化处理，使图像增强，从而将图像转换成更适合于人或机器进行分析处理的形式，使焊缝边缘与母材更容易区分，便于焊缝特征点的提取。

5.根据权利要求1所述的基于近红外双目视觉识别的角接接头熔透控制方法，其特征在于，步骤S6，采用了BP神经网络智能控制方法，将外熔宽、熔池内缘宽、相邻图像外熔宽差值这三种特征参数作为神经网络的输入，以未熔透、熔透、过透三种状态作为神经网络的输出。