資源描述：
《基于激光視覺的焊縫定位系統(tǒng)開發(fā)》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號TP278學(xué)校代碼10590UDC621密級公開深圳大學(xué)碩士學(xué)位論文基于激光視覺的焊縫定位系統(tǒng)開發(fā)陽軍軍學(xué)位類別工程碩士專業(yè)學(xué)位專業(yè)名稱控制工程學(xué)院（系、所）機(jī)電與控制工程學(xué)院指導(dǎo)教師曹廣忠教授深圳大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文基于激光視覺的焊縫定位系統(tǒng)開發(fā)是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。論文作者簽名：日期：年月日基于激光視覺的焊縫定位系統(tǒng)
2、開發(fā)摘要焊接加工是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要制造技術(shù)，然而惡劣的作業(yè)環(huán)境與高強(qiáng)度的作業(yè)使得長期從事焊接加工的工人身體受到損害，同時工業(yè)生產(chǎn)對于焊接速度與質(zhì)量的要求不斷提高，這些都使得焊接加工成為急需實(shí)現(xiàn)完全自動化的行業(yè)之一。焊縫定位技術(shù)是實(shí)現(xiàn)焊接完全自動化的關(guān)鍵技術(shù)，其中激光視覺焊縫定位技術(shù)具有精度高、速度快、全數(shù)字化測量的優(yōu)點(diǎn)，是焊縫定位技術(shù)中最為先進(jìn)的非接觸式定位方法，具有重大研究與應(yīng)用價值。論文開發(fā)了一種高集成度的激光視覺焊縫定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)由CCD工業(yè)相機(jī)、線結(jié)構(gòu)光激光器、窄帶濾光片及嵌入式計算機(jī)等組成。研究了基于光學(xué)三角測量原理的焊縫位置定位算法，即根據(jù)工業(yè)CCD相機(jī)采集的圖像計算出
3、焊縫在豎直方向與水平方向上的位置。為處理圖像以獲取焊縫特征點(diǎn)位置，開發(fā)了一種先進(jìn)的圖像處理算法，該算法可實(shí)現(xiàn)激光條紋的平滑、二值化及基于區(qū)域面積形狀的抗干擾濾波等圖像處理。為減小圖像處理的運(yùn)算量、加快圖像傳感反饋速度，從圖像中提取了激光條紋區(qū)域，并將激光條紋區(qū)域細(xì)化為單像素條紋。開發(fā)了快速提取焊縫特征點(diǎn)的算法，該算法主要采用一種基于二階差分的方法計算出激光條紋上的焊縫特征點(diǎn)在圖像中的位置，即通過對每行的二階差分?jǐn)?shù)值的比較得出焊縫特征點(diǎn)在圖像中的行列值。搭建了嵌入式計算機(jī)的Linux系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，開發(fā)了基于V4L2的圖像采集軟件、基于OpenCV的圖像處理軟件及基于QT的圖像界面，完成了
4、整套系統(tǒng)的圖像采集處理及結(jié)果顯示、參數(shù)設(shè)置等所有軟件開發(fā)。論文對所開發(fā)的激光視覺焊縫定位系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)水平方向的測量結(jié)果與實(shí)際焊縫位置的誤差小于0.5mm，豎直方向上的測量結(jié)果與實(shí)際焊縫位置的誤差小于1.0mm，單點(diǎn)定位處理時間小于61ms，處理速度大于16點(diǎn)/s，按定位間隔為1.0mm計算系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)每分鐘大于960.0mm長度的焊縫定位，定位精度與速度均1滿足設(shè)計要求，方案可行，系統(tǒng)可應(yīng)用到實(shí)際自動化焊接機(jī)器的焊縫定位中。本文得到國家科技支撐計劃(2014BAH23F04)、2014年度深圳市科技創(chuàng)新委員會的技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目(JSGG2014101515330349
5、1)等資助I基于激光視覺的焊縫定位系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵詞：焊縫定位；激光視覺；圖像處理；焊接機(jī)器IIDevelopmentofweldingseamlocationsystemusinglaser-visionAbstractWeldingtechnologyplaysanimportantroleinmodernindustry.Howeverharshworkingenvironment,extremephysicaldemandsonmanualwelderandincreasingrequestinqualityofweldinghavemadeittobeoneofthegreate
6、stdemandsforautomation.Weldingseamlocationtechnologyisthekeyissuetosolvetheproblem.AndLaser-Visionweldingseamlocationtechnologywiththeadvantagesofhighprecision,highspeedandfulldigitalmeasurementisthemostadvancedone,whichhasbeenwidelystudiedandapplied.Alaser-visionbasedweldingseamlocationsystemfo
7、rweldingrobotisdevelopedinthispaper.ThesystemconsistsofaCCDcamera,alinestructurelaser,anarrowbandopticalfiltertoovercometheinterferencefromarclightandotherlightsources,andanembeddedcomputerboardforimageprocessinganderrorcalc
