储罐内角焊缝激光视觉定位方法研究

来源：激光与红外杂志2019年第5期北京时间：

作者：陈思豪

单位：1.湖北文理学院机械工程学院,湖北 襄阳 441053;2.武汉科技大学机械自动化学院,湖北 武汉 430081；

摘要：自主研发了一套用于储罐内角焊缝焊接的线结构光视觉引导系统。引入光平面建立了视觉传感器的三维数学模型,并通过定义双参考坐标系对光平面进行标定得到精确的像素坐标与世界坐标的三维转换矩阵。在图像处理上则采用两步定位的方法,第一步,使用基于相关性模板匹配法对焊缝进行匹配,匹配ROI仅为原图的10.66%,可以大幅减少系统处理时间,提高效率；第二步,通过改进的Canny算子自适应提取复杂环境中的焊缝特征边缘并拟合直线,得到精确的二维像素坐标,最后结合三维转换矩阵将其转化为三维世界坐标实现定位。通过焊接测试,该视觉引导系统的纠偏偏差小于0.12 mm,平均处理纠偏时间小于130 ms,具有较高的精度和实时性,可以满足实际的焊接要求。

关键词：视觉引导;数学模型;图像处理;焊缝定位

基金资助：“机电汽车”湖北省优势特色学科群开放基金项目(No.XKQ2018009)资助