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1、工程碩士學(xué)位論文激光焊縫視覺測量系統(tǒng)研究孟凡玉哈爾濱理工大學(xué)2016年3月國內(nèi)圖書分類號:TN9工程碩士學(xué)位論文激光焊縫視覺測量系統(tǒng)研究碩士研究生：孟凡玉導(dǎo)師：許景波申請學(xué)位級別：工程碩士學(xué)科、專業(yè)：光學(xué)工程所在單位：測控技術(shù)與通信工程學(xué)院答辯日期：2016年3月授予學(xué)位單位：哈爾濱理工大學(xué)ClassifiedIndex:TN9DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTheLaserWeldSeamvisualMeasuringSystemResearchCandidate：MengFanyuSupervisor：XuJingboAcade
2、micDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：OpticalEngineeringDateofOralExamination：March,2016University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈爾濱理工大學(xué)碩ｄ：學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：此處所提交的碩±學(xué)位論文《激光焊縫視覺測量系統(tǒng)研究》，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，在哈爾濱理工大學(xué)攻讀碩±學(xué)位期間獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。據(jù)本人所知，論文中除已注明部分外不包含他人已發(fā)表或撰。寫過的研究成果對本文研究王作做出貢獻(xiàn)的
3、個(gè)人和集體，均已在文中Ｗ明確方式注明。本聲明的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)。－作者簽名：塞化ｉ日期：２／Ｓ年？月如曰哈爾濱理工大學(xué)碩±學(xué)位論文側(cè)授權(quán)書《激光焊縫視覺測量系統(tǒng)研究》系本人在哈爾濱理工大學(xué)攻讀碩±學(xué)位期間在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的碩：ｔ學(xué)位論文。本論文的研究成果歸哈爾濱理工大學(xué)所。有，本論文的研究內(nèi)容不得其他單位的名義發(fā)表本人完全了解哈爾濱理工大學(xué)關(guān)于保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)部口提交論文和電子。、版本，允許論文被查閱和借閱本人授權(quán)哈爾濱理工大學(xué)可＾＾采用影印縮印或其他復(fù)制手段保存論文，可公布論文的全部或部分內(nèi)容。本學(xué)位論文
4、屬于保密□，在年解密后適用授權(quán)書。＾不保密〇？（請?jiān)冢簦丈舷鄳?yīng)方框內(nèi)打Ｖ）作者簽名：日親＾峰＞月沾妾／ｉｆ；導(dǎo)師簽名：日期：從年如＞０日激光焊縫視覺測量系統(tǒng)研究摘要焊縫自動跟蹤技術(shù)是實(shí)現(xiàn)焊接自動化的關(guān)鍵。相比傳統(tǒng)的以電磁學(xué)、聲學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的焊接檢測方法，基于視覺的焊縫跟蹤技術(shù)因其信息量大、靈敏度高和測量精度高、抗電磁干擾強(qiáng)、與工件無接觸等特點(diǎn)備受焊縫跟蹤研究者的重視。本文分析了焊縫跟蹤技術(shù)的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了以CMOS攝像頭為圖像采集單元、半導(dǎo)體激光器作為輔助光源、FPGA作為控制器的激光焊縫視覺測量系統(tǒng)，包括光路系統(tǒng)、圖像采集與處理系統(tǒng)。通過FPGA完成圖像的采
5、集和傳輸工作。將采集的圖像傳輸?shù)焦た貦C(jī)中，由工控機(jī)對圖像進(jìn)行濾波去噪、閾值檢測和二值化等圖像處理，提取焊縫中心位置，得到焊縫的偏差量信息。1.本文在分析、研究國內(nèi)外焊縫跟蹤發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，制定了基于視覺激光焊縫測量系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，并探討了焊縫跟蹤系統(tǒng)的分類。2.對測量系統(tǒng)的光學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，完成了光學(xué)器件的選型。3.搭建了圖像采集的硬件電路。以FPGA作為主芯片，設(shè)計(jì)了相關(guān)外圍電路。進(jìn)行了圖像采集硬件邏輯平臺的設(shè)計(jì)，分析圖像采集與顯示的資源分配，給出了圖像采集的顯示效果。4.研究了焊縫圖像識別算法。對圖像進(jìn)行濾波去噪、二值化等預(yù)處理過程，通過邊界跟蹤、邊緣提取、Hough變換等方法
6、獲得焊縫特征線段，求得焊縫圖像的特征點(diǎn)，最后得出特征點(diǎn)的偏差量信息。本文對所設(shè)計(jì)的激光焊縫視覺測量系統(tǒng)進(jìn)行了初步的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的測量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，能實(shí)時(shí)獲取焊縫位置的偏差量信息。關(guān)鍵詞激光焊縫；圖像處理；FPGA；邊界跟蹤-I-TheLaserWeldSeamvisualMeasuringSystemResearchAbstractWeldautomatictrackingtechnologyisthekeytorealizetheweldingautomation.Comparedwiththemethodofthetraditionalweldingdetectionb
7、asedonelectromagneticsandacousticstechnology,weldingseamtrackingtechnologybasedonvisionbecauseofthecharacteristicsoflargeamountsofinformation,highsensitivityandhighprecisionmeasurement,strongresistancetoelectromagneticinterf
