[发明专利]列车外墙油漆激光清洗过程视觉检测反馈控制方法与装置

说明书

本发明公开了一种列车外墙油漆激光清洗过程视觉检测反馈控制方法和装置，包括步骤：采集清洗后的列车外墙表面图像，对图像进行整体滤波、二值化处理和连通域查找，判断是否存在清洗未合格区域，若存在，则将清洗未合格区域位置发送给机器人进行运动控制；若不存在，则继续进行图像采集；将清洗未合格区域原有RGB空间的色彩转换到HSV空间，利用HSV空间不同分量阈值判断油漆漆层类型；按照油漆漆层类型从工艺数据库模块中查询相应激光清洗工艺参数，按照激光清洗工艺参数进行再次清洗。本发明提高整体激光清洗效率与质量。

技术领域

本发明涉及高速列车铝合金车体的工艺方法与工艺装备技术领域，具体涉及一种列车外墙油漆激光清洗过程视觉检测反馈控制方法与装置。

背景技术

列车外墙基材为铝合金，其中油漆层分为四层，类型分别是底漆、腻子、中间层、面漆。目前常用的列车车体脱漆方法主要是化学脱漆膏脱漆和人工喷砂脱漆，存在损伤基体、工作环境恶劣、环境污染、清洗时间长、部分位置清洗不干净以及清洗成本高等问题，不能适应现代制造业对环境、效率、质量等方面的需求。针对这些问题，激光清洗技术因其不污染环境、自动化程度较高等优点被作为一种新型除漆技术应用在轨道交通以及航空航天领域。同时结合精确的图像检测及反馈系统，可以有效提升多层油漆的清洗效率，保证清洗质量。目前国外已经将激光清洗技术应用于飞机蒙皮的去除，国内也对激光去除漆层及视觉检测方面做出了一些研究。

针对目前激光清洗油漆涂层的视觉检测方法，申请号201710546718.4的种基于激光清洗装置的清洗质量监测装置及方法，该方法着重对激光清洗油漆的相关设备与简单识别方法进行描述，但对于多层油漆不同油漆类型的识别判断并未提出解决方案。同时，目前针对激光清洗油漆过程的视觉检测装置只停留在判断合格与否，并没有对未合格区域进行准确定位，提供定位信息。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种列车外墙油漆激光清洗过程视觉检测反馈控制方法与装置，解决了现有激光清洗列车外墙油漆无法实现对多层油漆进行识别进而利用相应不同工艺清洗，以及无法针对清洗未合格区域准确定位，导致效率低下、生产成本高，易造成基材表面损伤的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种列车外墙油漆激光清洗过程视觉检测反馈控制方法，包括步骤：

采集清洗后的列车外墙表面图像，对图像进行整体滤波、二值化处理和连通域查找，判断是否存在清洗未合格区域，若存在，则将清洗未合格区域位置发送给机器人进行运动控制；若不存在，则继续进行图像采集；

将清洗未合格区域原有RGB空间的色彩转换到HSV空间，利用HSV空间不同分量阈值判断油漆漆层类型；

按照油漆漆层类型从工艺数据库模块中查询相应激光清洗工艺参数，按照激光清洗工艺参数进行再次清洗。

进一步的，所述清洗后的列车外墙表面图像通过彩色CCD相机采集。

进一步的，利用自适应阈值算法对图像进行二值化处理。

进一步的，利用种子填充算法进行连通域查找。

进一步的，利用图像中值滤波算法对图像进行整体滤波。

进一步的，所述激光清洗工艺参数包括：激光功率，激光重复频率和激光清洗速度。

进一步的，按照激光清洗工艺参数进行再次清洗，包括：

将相应漆层对应的激光功率、激光重复频率参数传输给激光清洗设备，将激光清洗速度传送给机器人进行运动控制；

机器人将清洗头移动到清洗未合格区域位置，按照清洗速度进行移动；

安装于机器人上的激光清洗设备根据激光功率、激光重复频率参数进行再次清洗。

一种列车外墙油漆激光清洗过程视觉检测反馈控制装置，包括：