[发明专利]一种激光视觉引导的焊接机器人角接焊缝特征的提取方法

摘要

本发明提供了一种适用于激光视觉引导的焊接机器人角接焊缝的特征提取方法，该方法可获得角接焊缝的角接角度和焊缝点坐标。在角接角度的确定部分，通过采集焊接机器人在两个位姿下的带特征光条的角接图像，进而拟合两个角接面方程确定角接角度；在焊缝点的提取部分，首先截取ROI区域，而后进行中值滤波、二值化、细化，进而通过Hough变换提取光条直线并识别焊缝点。角接角度的确定有益于在在焊接开始之初，有效协调焊接机器人确定位姿，焊缝点的有效的识别方法，保证了焊缝点提取的实时精确；该角接焊缝特征提取全面，对实际焊接还接过程具有重要意义，具有良好的实用性。

主权项

本发明提供了一种适用于激光视觉引导的焊接机器人角接焊缝的特征提取方法，该方法可获得角接焊缝的角接角度和焊缝点坐标。角接角度的确定有益于在在焊接开始之初，有效协调焊接机器人确定位姿，更高效地完成焊接任务，在焊缝点的提取部分，采取在截取ROI区域的基础上，采用被验证鲁棒性、实时性均有保障的二值化、细化算法，保证了焊缝点提取的实时精确。该角接焊缝特征提取全面，对实际焊接还接过程具有重要意义，具有良好的实用性。整个算法包括以下几个模块：确定角接焊缝的角接角度；给定焊接机器人两位姿T₁、T₂，在T₁位姿处采集角接焊缝图像，提取光条直线和焊缝点P₁(识别焊缝点方法如第二步)，并在分别属于角接的两个平面的两段光条直线上任意选取点P₁₀、P₁₁，在T₂位姿处采集角接焊缝图像，提取光条直线和焊缝点P₂，并在分别属于角接的两个平面的两段光条直线上任意选取点P₂₀、P₂₁，由于P₁、P₁₀、P₂、P₂₀和P₁、P₁₁、P₂、P₂₁分别属于角接焊缝的两个角接面，可由四个点拟合两个角接面的方程，进而得到两个角接面的夹角。精确识别提取焊缝点；由激光视觉引导的焊接机器人系统采集角接焊缝图像，对采集的图像进行网格加窗处理截取出ROI区域，对截取出的ROI区域进行中值滤波、二值化、细化，在细化后的图像上采用Hough变换提取光条直线，进而得到焊缝点坐标。