[发明专利]一种计算脉冲TIG焊接轴对称等离子体电弧温度的方法

权利要求书

1.一种计算脉冲TIG焊接轴对称等离子体电弧温度的方法，其特征在于，包括：

S1：基于窄带滤光片以及相机内部的RGB滤光片的通过率曲线，将采集到的电弧等离子体的RGB图像数据矩阵A进行灰度化处理，得到灰度图像数据矩阵B；

S2：根据限定旋转角度误差，对灰度图像数据矩阵B进行图像旋转纠正，得到图像数据矩阵C；

S3：基于阈值1、阈值2和阈值3来划定图像数据矩阵C的上限、下限和左右边界，得到选取电弧区域图像数据矩阵D；

S4：对电弧区域图像数据矩阵D进行高斯保边滤波，得到滤波后图像数据矩阵E；

S5：对滤波后的图像数据矩阵E的灰度数据进行等比放大，得到放大后的图像数据矩阵F，并记录等比放大倍数M；

S6：基于等比放大倍数M和放大后的图像数据矩阵F进行相对发射系数处理，得到相对发射系数矩阵G；

S7：导入发射系数与温度的关系数据，将相对发射系数矩阵G经过转换温度数据处理，得到温度数据矩阵H，基于温度数据矩阵H，生成相对应的温度云图。

2.根据权利要求1所述的一种计算脉冲TIG焊接轴对称等离子体电弧温度的方法，其特征在于，步骤S1中，灰度化处理的步骤具体包括：

S11：将相机内部的RGB滤光片的通过率曲线分别与窄带滤光片的通过率曲线进行叠加，得到R滤光片与窄带滤光片的通过率曲线r-t，G滤光片与窄带滤光片的通过率曲线g-t和B滤光片与窄带滤光片的通过率曲线b-t；

S12：基于通过率曲线r-t、g-t和b-t分别计算所需波段的积分值在整个波段积分值的占比rp、gp和bp，并确定最佳叠加组合；

S13：基于最佳叠加组合，对RGB图像数据矩阵A进行灰度化处理，得到灰度图像数据矩阵B。

3.根据权利要求1所述的一种计算脉冲TIG焊接轴对称等离子体电弧温度的方法，其特征在于，步骤S2中，图像旋转纠正的步骤具体包括：

S21：基于阈值1’、阈值2’和阈值3’来划定图像数据矩阵B的上限、下限和左右边界，得到选取电弧区域图像数据矩阵C’；

S22：对图像数据矩阵C’进行高斯保边滤波，得到滤波后的图像数据矩阵D’；

S23:图像数据矩阵D’的灰度数据进行等比放大，得到灰度值放大后的图像数据矩阵E’；

S24：利用自定义寻轴方式来确定图像数据矩阵E’中所有行数据的轴线位置向量Y1，行所在行数位置向量X1；

S25：利用最小二乘法将向量X1和Y1拟合为一条直线，则轴线偏转角度θ＝arctan(k)，其中k为直线的斜率；

S26：判断轴线偏转角的绝对值是否小于所要求的轴线偏转角度误差值，如果是，则将图像数据矩阵B旋转，得到图像数据矩阵C；如果否，则执行步骤S27、S28、S24和S25，直至轴线偏转角的绝对值小于所要求的轴线偏转角度误差值，将图像数据矩阵B旋转；

S27：确定图像数据矩阵E’旋转纠正的角度，之后进行插值处理；

S28：插值之后，重新选取有效电弧区域，有效电弧区域的行数上限为[bsin(|θ|)]+1，行数下限为a-([bsin(|θ|)]+1)，其中，a、b分别为图像数据矩阵E’的行数和列数，[]为取整符号。