[发明专利]一种脉冲激光拼焊图像中熔池识别方法

权利要求书

1.一种脉冲激光拼焊图像中熔池识别方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

第一步，求焊接图像的梯度图像：从视频中提取的图像经高斯滤波后得到黑白图像；

第二步，求熔池像素级边缘点：先利用灰度重心法初步确定熔池的中心；

第三步，计算亚像素级边缘点与拟合圆的偏差值：利用求得的亚像素边缘点进行圆的拟合，拟合圆的圆心用O_f表示，在图像I中的坐标为(xo_f,yo_f)；

第一步的具体实现方法为：设定灰度阈值为100，将图像中灰度值小于该阈值的像素灰度值置为零后得到的图像表示为I；在图像上建立坐标系oxy，坐标系的原点在图像的左下角用o表示，x轴在图像的水平方向，y轴在图像的竖直方向上；图像I在水平方向和竖直方向上的像素数分别为t_x和t_y，分别在水平方向和竖直方向上计算图像I的偏导数I_x(x_i,y_j)和I_y(x_i,y_j)；

I_x(x_k,y_j)＝I(x_k1+2,y_i)-I(x_k1,y_j)；其中，k＝2,3···,t_x-1，k1＝1,2,···,tx-2，j＝1,2,···,t_y；

I_y(x_i,y_w)＝I(x_i,y_w1+2)-I(x_i,y_w1)；其中，w＝2,3···,t_y-1，w₁＝1,2···,t_y-2，i＝1,2,···,t_x；

图像I的偏导数用I_xy(x_i,y_j)表示，

第二步的具体实现方法为：利用图像I上各像素的灰度值和像素坐标，分别在x轴和y轴上求得灰度重心O_t，O_t的坐标用(x₀,y₀)表示；以O_t点为中心，从水平方向开始每相隔10°角度，分别沿直线方向在梯度图像I_xy上取各像素的位置和其灰度值信息；在竖直方向左右两侧小于30°角度内不选取边缘点，共得到31组由像素坐标和其灰度组成数据；分别取每组数据中灰度值最大的像素对应的坐标为像素级边缘点(xp_k,yp_k)，再分别以各像素级边缘点为中心在图像I中取7×7区域内像素计算对应的亚像素边缘点(xs_k,ys_k)；其中，k＝1,2,…31；

第三步的具体实现方法为：分别求各亚像素边缘点(xs_k,ys_k)到拟合圆O_f的距离d_k，其中，r_f为拟合圆的半径，k＝1,2,…31；亚像素边缘点到圆的距离d_k的绝对值|d_k|中最大值和最小值，分别用d_max和d_min表示；亚像素边缘点到圆距离的平方和用d_sum表示，若且则认为视频中的图像含脉冲激光致熔池；其中，τ＝0.3，ξ＝1.5。