基于视觉的CO_2焊接机器人焊接工艺参数与熔池形态关系的研究主要研究内容

1. 4本课题的主要研究内容

本课题研究的是基于视觉的C02焊接机器人焊接工艺参数与熔池形态关系。随着社会的发展，人们对焊接质量的要求越来越高，焊接质量更是体现焊接机器人性能的重要指标，熔池形态信息直接反应着焊接的质量，而焊接工艺参数又直接的影响着熔池形态。本文首先建立了基于弧光反射的CCD视觉与图像采集的实验系统，采用多组不同焊接工艺参数进行焊接试验，针对C02气体保护焊中熔池图像的特征，并对采集到的清晰的熔池图像，采用适合于本实验室的图像处理技术获取焊接熔池直观丰富的图像信息，应用高效准确的熔池图像处理方法获取焊接熔池的基本特征信息。然后设计研究正交试验表，通过研究分析获得单一焊接工艺参数以及混合焊接工艺参数和熔池形态的关系。具体内容如下:

1关于本课题，通过对国内外学者目前研究的现状，解决的问题，需要解决的问题进行分析，提出本课题所要解决的问题以及目前国内外现状与发展趋势。以及分析本课题的研究目的与意义。

2建立了基于CCD视觉的图像采集实验系统，本实验室机器人视觉图像采集系统由:ABB工RB1400焊接机器人、焊机控制箱、电源、计算机、图像采集卡、ccd摄像机，computa:镜头、滤光片、焊接台等组成。

3图像采集，熔池特征图像处理与特征提取建模与分析，针对采集到的图像，通过图像灰度级修正，图像边缘增强，熔池边缘定位，边缘处理以及边缘检测，最后计算得出不同工艺参数下熔池的特征参数信息。

4设计并分析研究正交试验表，确定水平与因素，设计不同的正交试验表，以便对比分析研究出焊接工艺参数与熔池形态关系。

5试验并分析研究，根据正交试验表和得到的熔池图像与熔池特征参数，分析研究单一焊接工艺参数与熔池的形态关系，混合焊接工艺参数与熔池的形态关系。

6实验结论，分析研究结果得出实验结论，单一焊接工艺参数与熔池形态的关系，以及混合焊接工艺参数与熔池形态的关系。

第二章基于视觉的机人焊接（焊接机器人）相关理论基础

2. 1数字图像处理

数字图像处理技术（Digital Image Processing)还被称做计算机图像处理，它指的是使用计算机把图像信号转化成为数字信号，然后在从中得出有效的信息圈。一般来讲数字图像处理主要目的有：

1增强图像视感的质量，让计算机更好的识别。例如利用图像的亮度转变、图像的色彩变换，图像增强、抑制图像的一些成分，对图像的几何变换等等，来提高图像的质量。

2获取图像之中所包含的有用信息或者特性，其中被提取的有用信息或者特性常常给计算机分析图像带来了方便。提取有用信息或者图像特性的过程通常被称为数字图像处理的预处理或者模式识别。所提取的图像特性有非常多的方面，例如图像的灰度与颜色特征、频域特征、区域特征、边界特征、形状特征、纹理特征、拓扑特征或关系结构等等。

3图像的数据变换、编码和压缩，使图像的存储与传输更为方便。数字图像处理已经广泛的应用于各个行业，在焊接工艺中由于强光飞溅等因素的影响，使得熔池图像不够清晰，难以取得熔池特征，因此国内外学者广泛的研究数字图像处理技术。