基于核相关滤波器的强噪声焊缝跟踪

来源：激光技术杂志2025年第2期北京时间：

作者：巩书青, 章国宝, 朱宏伟

摘要：在基于结构光视觉的焊缝跟踪中，焊接时产生的电弧和飞溅等强噪声会大幅降低焊缝的能见度，导致跟踪失败。为了解决这一问题，提出了一种基于改进核相关滤波器的焊缝跟踪算法，以更好地适应强噪声的环境。首先获取焊缝的初始特征点，基于焊缝激光条纹的灰度分布特征，通过Steger算法提取焊缝激光条纹的中心线; 接着对中心线进行滤波并求导来获取焊缝的初始特征点; 最后将焊缝的初始特征点作为初始输入，应用改进的核相关滤波器对焊缝特征点进行学习与跟踪。结果表明，在强噪声干扰的情况下，该算法的平均误差为0.305 mm，最大跟踪误差为0.479 mm，取得了良好的跟踪效果并有效避免了跟踪漂移。该研究为高精度焊缝跟踪提供了有益参考。

关键词：图像处理, 焊缝跟踪, 核相关滤波器, 强噪声, 结构光视觉, 跟踪漂移