[发明专利]一种基于立体视觉的激光熔覆闭环控制方法

摘要

本发明提供一种基于立体视觉的激光熔覆闭环控制方法，包括在激光器的相对两侧分别安装一个与控制系统连接且同步移动的CCD，对两个CCD进行标定，两个CCD同时对熔池进行监测，控制系统将所得数据与预设熔覆成型层的标准形状进行比较，得出宽度误差和高度误差，将宽度误差和/或高度误差作为模糊控制器的输入，被控量的变化量作为输出，即得到激光功率或离焦量的调整变化量，从而实现熔覆精度和质量的精确调整。本发明能够通过两个CCD实时获取激光器熔覆时的熔池变化图像，然后利用控制系统与预设的该次标准熔池成型层形状进行对比，并根据误差对激光器进行调整，使当前熔池始终与预设成型层保持一致，实现熔覆过程实时控制，达到提高熔覆精度和质量目的。

主权项

1.一种基于立体视觉的激光熔覆闭环控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤100，在激光器的相对两侧分别安装一个与控制系统连接且同步移动的CCD，调整两个CCD的视角，保证熔池堆积尾部处于两个CCD的有效视场内，在控制系统中预设熔覆成型层的标准形状；步骤200，在激光熔覆过程中采用平面棋盘式标定板对两个CCD进行摄像机标定，得到两个CCD的相对几何位置和光学参数；步骤300，两个CCD同时对熔池进行监测，并利用双目立体视觉方法将得到的立体图像对传送至控制系统，由控制系统对立体图像对进行平滑滤波和边缘检测；步骤400，控制系统将立体图像对中熔覆成形层堆积处的上下顶点作为特征点对立体图像对进行匹配，并根据标定得到的参数进行三维重建，得到实际熔覆成形层的宽度和高度尺寸；步骤500，将所得数据与预设熔覆成型层的标准形状进行比较，得出宽度误差和高度误差，若宽度误差和高度误差二者变化趋势一致或只其中一个发生变化，则将激光功率作为被控量，反之将离焦量作为被控量；步骤600，将宽度误差和/或高度误差作为模糊控制器的输入，被控量的变化量作为输出，即得到激光功率或离焦量的调整变化量，从而实现熔覆精度和质量的精确调整。