多工位机器人自动化焊接系统设计中基于halcon的焊缝图像处理编程（上）

 图4.26为管桩端板焊缝图像，（焊接机器人）图4.26中，在辅助光源照射下，端板表面色度较亮，焊缝部位由于没有反射光线，所以呈暗色。图中两个点为点焊点(端板毛坯在进行焊接之前，需要先对焊缝缺口进行点焊固定)。

本文焊缝图像处理编程中，用到的主要halcon图像处理算子函数如下:

threshold ( Image:Region:MinGray, MaxGray:)表示全局闭值，根据MinGray和MaxGray设定的灰度值范围，选择灰度值符合规定范围的像素，参数MinGray表示最小灰度值，MaxGray表示最大灰度值。

connection ( Region:ConnectedRegions::)表示将像素有相连的区域合并为一个元素单元region o

Boundary ( Region:RegionBorder:BoundaryType:)表示提取一个区域的边界，参数BoundaryType表示边界类型，包括inner, inner filled, outer三种类型。

clip- region- rel ( Region:RegionClipped:Top, Bottom, Left, Right:)表示用一个最小的长方形包围一个区域。

edges sub-pix ( Image:Edges:Filter, Alpha, Low, High:)表示通过滤波器对图像区域进行亚像素边缘提取，返回有像素点组成的边缘Edges，具有亚像素的精度，Filter表示滤波器类型。

Segment-contours-xld(Contours:ContoursSplit:Mode,SmoothCont, MaxLineDist1，MaxLineDist2:)表示将轮廓经行分割，参数Mode为分割模式。

基于Halcon平台的端板焊缝图像处理，主要分为闭值分割、二维边缘提取、轮廓的线圆分割和内外圆拟合、分割焊缝区域、求解焊缝区域中心线和宽度。

首先用decompose3将三通道图像转化为单通道图像，挑选区分度较大的单通道图图像用threshold函数进行闭值，结果如图4.27。由图4.27知，闭值后端板区域被准确的筛选出来。之后，要用select shape函数去掉干扰点得到区域regions，以免对后面处理造成影响。

焊接机器人为了得到焊缝区域，需要用concircle 1和concircle2之间的圆环区域和regions区域取差集。如果直接对两者进行差集操作，会导致得到的区域除了焊缝区域还附带有其他区域，因为由圆弧拟合得到的圆不可能和圆弧完全重合。为了避免出现上述情况以及排除两个点焊点的影响，将外圆concircle 1半径减去120个像素得到圆concircle 11，内圆concircle2半径加上120个像素得到圆concircle22，用concircle 11和concircle22之间的圆环区域和regions区域取差集，这样就能完全去除可能附带有的干扰区域。结果如图4.30，得到1、 2两段焊缝区域。