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白线焊缝跟踪系统中的图像处理方法

设计了适合于白线焊缝跟踪系统的图像处理算法,利用同态滤波、二值化等方法实现对采集图像的预处理。运用Hough变换法提取图像的特征边缘,并由此确定边缘位置,通过科A转换将位置偏差量反馈成电压.控制伺服电机推动探架转动,保证探头实时跟踪焊缝。实验结果表明,该图像处理算法检测效果理想,检测精度达到±1mm内。

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第3卷 第3 0 期

2o 0 7年 6月

鞍 山 科 技 大 学 学 报

J u l fAn h n Unv ri fS in e a d Te h oo y o ma s a iest o ce c n c n lg o y

V0. 0No 3 13 .

J n ,0 7 u .2 0

白线 焊 缝 跟 踪 系统 中 的 图像 处 理 方 法

赫 健 王 克成 李洪海2 , ,

14 0 ) 10 6 (. 1 辽宁科 技大学 电子信息 与工程学 院, 辽宁 鞍山 14 5 ; . 1 0 12 鞍山市产品质量监督检验所 , 辽宁 鞍 山

摘 要 : 设计了适合于白线焊缝跟踪系统的图像处理算法, 利用同态滤波、 二值化等方法实现对采集图像的

预 处理 , 运用 H u h变换法提 取图像的特征边缘 , 由此确 定边缘 位置 , og 并 通过 A转换将位 置偏 差量反馈 成

电压 . 控制伺服 电机推动探 架转动 。 保证探 头实时跟 踪焊缝 。实验结果表 明 , 图像 处理 算法检测 效果理 想 , 该

检 测 精 度 达 到 ±1Il l rn内。 "

关键 词 : 白线跟踪; 图像处理; og H uh变换; 同态滤波

中 图分类 号 : P7 . 文献标 识 码 : 文章编 号 :62 4020 )3 24 5 T 245 3 A 17 - 1(07 0— 4— 4 0 0

白线 焊缝 跟 踪系 统是 白线 焊缝 自动探 伤 系统 的重 要 组 成部 分 , 保证 钢 板 探 伤精 度 和 可靠 性 的关 是 键 , 跟 踪精度 的高低直 接 影 响探 伤 的准 确性 。 目前 , 国 已有 成 型 的超 声 波 探 伤 仪 u , 是 因 为 没 其 我 就

有可靠的跟踪系统与之配套而不能在实际生产中发挥 自动探伤的作用。 比较焊接工业中的焊缝跟踪技术[ 】以 C D摄像机作为采集设备 , 3 , C 应用图像处理的方法识别焊缝

位 置 , 目前 最 常用 、 是 最先 进 的方法 之 一 。图像 处理 的 目的就 在于 , 除 图像 中噪声 的干扰 , 消 准确 提取 探 伤 目标 的信息 , 高探 伤系统 的跟 踪 速度 。其具 体实 现 过 程一 般 包括 图像 采集 、 提 图像 预 处 理 、 图像 特 征 提取 、 图像 输 出 。在 焊缝 自动探伤 系统 中采 用 图像处 理 方 法 , 仅 可 以实现 对 焊缝 外 观 的 直接 检 测 , 不 增

强系统 的直观性 , 而且还可 以通过改变软件算法提高系统的适应性。

1 基 本 原 理

在 钢 板焊 缝 的 附 近位 置 ( 据 现场 实 际 情 况 依 确定 其 固定 间距 ) 画一 条 白漆 带 , 工业摄 像 机获 经

取关于白漆带的图像存入计算机 , 然后 , 通过软件

算法找到白漆带并计算其位置偏差量 , 最后 , 通过 数模 转 换单 元将 偏 差量转 换 成 电压 送 入 电机 驱 动

器, 推动 伺服 电机 转 动 以焊缝 为 目标 将探 检设 备 移 动到基 准位 。 白漆 带 与焊 缝 之 间 的 间距 固定 , 只要 找 到 白漆 带 的位 置 , 就相 当于 是 确 定 了焊 缝 的位 置 , 就 是 白线 焊 缝 跟 踪 系 统 的基 本 原 理 。 这 其 原理 如 图 1 示 。 所

图 1 白线焊缝跟踪 系统的原理 图

Fi. P idpeo iel etakn y tm g1 rn l f wht n rc igsse i

2 图像 预 处 理

图像预处理 是在图像分析中对输入图像进行特征抽取 、 分割和匹配之前所进行的工作。图像预

处理 的 主要 目的是 消 除 图像 中无关 的信 息 , 复有 用 的真实 信息 , 恢 增强 有关 信息 的可检 测性 和最 大 限度 地 简 化数 据 , 而 提高 特征 抽取 、 像分 割 、 配和识 别 的可靠 性 。一般 包括 去噪 滤波 、 从 图 匹 二值 化处理 等 。

收稿 日期 :0 7O .6 2 0 .30 。

作者 简介: 赫健 (9 9~) 女 , 17 . 辽宁瓦房店人 。

白线焊缝跟踪系统中的图像处理方法

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