激光视觉传感论文-丁晓东,黎扬进,高向东,张艳喜,游德勇

激光视觉传感论文-丁晓东,黎扬进,高向东,张艳喜,游德勇

导读:本文包含了激光视觉传感论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:线激光视觉传感,焊缝缺陷,图像处理,缺陷识别

激光视觉传感论文文献综述

丁晓东,黎扬进,高向东,张艳喜,游德勇[1](2019)在《激光视觉传感的焊缝表面缺陷识别与分类》一文中研究指出为实现焊缝表面质量的自动检测,研究线激光视觉传感的焊缝表面质量检测方法,分析焊缝表面缺陷特征提取算法及焊缝缺陷分类模型。针对焊缝表面中的凹陷、咬边和气孔等缺陷,分析不同类型缺陷在焊缝激光条纹图像中的几何形态及空间分布特点,并结合斜率截距法与分段区间检测法提取焊缝表面缺陷的特征点。利用特征提取方法识别焊缝表面缺陷的7个特征参数,设计基于叁层BP神经网络的焊缝缺陷分类模型,将提取的缺陷特征作为网络的特征输入进行网络训练。试验结果表明,所建立的焊缝缺陷分类模型可识别凹陷、咬边、气孔等焊缝表面缺陷,整体识别率达91.51%。(本文来源于《电焊机》期刊2019年07期)

鞠永春[2](2019)在《基于面激光视觉传感薄板搭接焊缝位置识别研究》一文中研究指出随着工业自动化的高速发展,自动化焊接得到广泛应用。薄板搭接焊接在工业应用中有很大的需求,但目前搭接焊接还主要是比较落后的人工焊接或者是示教焊接,人工焊接成本高,环境恶劣,焊接效率低下。线激光对于薄板搭接焊缝的特征信息识别不明显,仅通过几个特征点拟合焊缝误差较大。针对线激光视觉传感器提取薄板搭接焊缝的不足,用波长650nm的面激光作为辅助光源设计了面激光视觉传感器,面激光倾斜一定角度照射到薄板搭接的工件上会形成焊缝阴影,面激光包含了一段薄板搭接焊缝的特征信息量,克服了传统的线激光仅通过几个特征点确定薄板搭接焊缝所造成拟合焊缝误差较大这一不足点。CCD透镜的安装会使图像存在畸变,介绍了CCD的成像畸变原因,并用张正友校正法对畸变图像进行校正。采用面激光视觉传感器结合DH-CG410图像采集卡采集薄板搭接焊缝图像,并对薄板搭接图像进行焊缝提取处理。焊缝提取预处理包括面激光感兴趣区域提取、自适应均值滤波降噪、图像分割、孤点滤波、闭操作、边缘提取。最后采用列搜索结合两点间距离的方法提取薄板搭接焊缝。利用CCD与面激光器的几何位置关系建立了高度识别模型,对所建立的高度识别模型进行参数标定和高度识别试验,高度识别模型误差在0.35mm以内。结合高度识别模型对面激光视觉传感薄板搭接焊缝起始焊接点识别进行研究,检测到的薄板搭接焊缝起始位置误差在0.3mm以内。建立薄板搭接焊缝偏差识别模型,检测到的焊缝偏差误差在0.37mm以内。基于VC++6.0和OpenCV1.0软件设计了薄板搭接焊缝信息提取程序界面,采集卡采集图像的时间间隔为40ms,使用主频是3.20 GHz、内存是2G的工控机,对采集的薄板搭接图像进行焊缝信息提取处理,处理一帧图像耗时25ms以内,满足焊接的实时性要求。(本文来源于《南昌大学》期刊2019-05-23)

宫唤春[3](2019)在《视觉传感技术在大功率光纤激光焊接焊缝宽度特征提取的应用》一文中研究指出大功率光纤激光焊接过程中,焊池的热辐射含有较多焊接质量的信息,焊缝宽度可以体现出焊接的稳定性。因此,通过红外热成像技术提取大功率光纤激光焊接焊缝宽度是评鉴焊接质量高低的重要方法。本文基于图像处理技术的自动焊缝跟踪系统分析了302不锈钢处于持续大功率光纤激光焊接时的焊缝宽度变化情况,同时采用近红外高速传感相机及时采集焊池图像,并通过数学形态学图像算法技术对焊池图像进行分析处理和检测焊池宽度。焊接实验结果显示,提出的方法能够有效提取焊池宽度,准确反映大功率光纤激光焊接过程的状态变化,有利于焊缝跟踪分析。(本文来源于《激光杂志》期刊2019年04期)

丁晓东,高向东,张南峰,彭聪[4](2018)在《激光视觉传感的焊缝成形测量》一文中研究指出利用线激光视觉传感技术测量焊缝成形尺寸,关键在于准确提取焊缝特征点。针对常用的斜率解析法与斜率截距法在提取复杂焊缝特征点时定位精度及稳定性较低的问题,在常规斜率截距法的基础上,提出一种改进的焊缝特征提取算法实现复杂焊缝特征点的识别。根据焊缝中心条纹寻找焊缝轮廓最高点,利用常规截距法提取焊缝候选特征点,根据焊缝最高点与候选特征点的几何关系确定焊缝特征点。试验结果表明,对于复杂焊缝改进后的算法提取的焊缝特征点精度及可靠性高于一般焊缝特征检测法,能有效提高焊缝特征点的检测精度及可靠性。(本文来源于《制造技术与机床》期刊2018年12期)

陈炜楠,朱蕾,张宏,林旭滨,管贻生[5](2018)在《稀疏视觉SLAM对平面激光雷达传感的稠密化模拟》一文中研究指出为了解决稀疏特征点VSLAM(visual simultaneous localization and mapping)由于其构图稀疏性,在视觉导航应用方面的短板,提出一种高斯滤波插值的方法对其特征点进行稠密化处理,实现对平面激光雷达反馈的模拟.本文利用高斯分布以及迭代滤波实现数据的稠密化,通过建立全局高斯滤波以及局部高斯分布估计,实现对稀疏VSLAM空间点平面投影的数据插补,进而实现对平面激光雷达数据的模拟.仅使用CPU情况下,算法每帧耗时为0.0003 s~0.006 s,插值结果相对误差为7.956%.实验证明,该插值方法成功实现了稀疏投影点的稠密化,插补结果与真实激光雷达反馈相似度高,为视觉导航提供了一种有效的前端传感处理方法.(本文来源于《机器人》期刊2018年03期)

张纶昭[6](2018)在《基于线激光视觉传感的机器人叁维焊缝导引与跟踪控制研究》一文中研究指出机器人焊接中的工件与焊缝的定位、跟踪控制是智能化自主机器人焊接的重要问题。本文基于线激光传感器,将焊缝的定位、识别、跟踪整合作为多功能、全流程的机器人焊接视觉系统。建立了基于矩阵转换形式的测量原理。根据激光转换矩阵和手眼矩阵实现二维图像到叁维坐标的转换,完成立体测量重建过程。开发了自动化标定软件,通过简单的平面标定板即可完成标定。利用基于Hessian矩阵的Steger方法提取图像线特征及其方向信息。针对不同接头形貌,设计形貌模型,将接头形貌分成若干子区,在各子区内利用提取的方向信息过滤方向性噪声,并使用随机抽样一致算法进行形貌直线的拟合,提取到的焊缝中心点用于焊接跟踪。算法在各种焊接图像噪声,如亮斑、反光、飞溅等干扰下仍能稳定识别出接头形貌与焊缝中心点。基于叁维点云数据,使用KD树背景模型对点云数据进行背景减除,利用工件夹角信息的分步拟合平面模型分割出工件点云,进而识别焊缝以及焊接起始点,引导机器人进行焊缝定位。针对典型焊缝,如T型角接和V型对接等,进行焊缝引导跟踪实验。设计了精度验证实验,使用理想示教轨迹与跟踪轨迹比较,得到轨迹偏差曲线以及全过程的平均偏差。实验结果表明,焊缝跟踪平均误差为0.528)8)。焊缝成形良好。本套系统能满足于实际机器人焊接生产的要求。(本文来源于《上海交通大学》期刊2018-01-01)

郭吉昌,朱志明,于英飞,孙博文[7](2017)在《焊接领域激光结构光视觉传感技术的研究及应用》一文中研究指出基于激光结构光的视觉传感技术是实现焊接坡口检测、焊缝跟踪和焊接机器人路径规划等的主要技术手段和基础。介绍了基于激光结构光的视觉传感技术应用于焊接领域的优势,分析了其基本检测原理,归纳总结了该技术在焊接领域的研究热点和发展方向。通过探讨各种激光结构光视觉传感器的原理和特征,对其进行了全面的总结和全新的分类,并详细介绍了它们各自的技术特点及研究进展。最后,对基于激光结构光的视觉传感技术存在的问题进行了探讨,以期促进该技术的进一步研究和应用。(本文来源于《中国激光》期刊2017年12期)

孙俊缔[8](2017)在《基于激光视觉传感的弧焊机器人系统开发》一文中研究指出基于激光视觉传感的弧焊机器人系统具有定位快、精度高、抗干扰能力强等优势,在批量化、个性化生产中具有广泛的应用前景。国内对基于激光视觉传感的弧焊机器人研究虽然取得了一些成果,但在系统集成度、柔性化、自主性等方面与国外先进技术仍有一定差距,能满足企业生产要求的产品较少。因此,研发一种柔性强、自主性强的基于激光视觉传感的弧焊机器人系统具有重要意义。本文针对国内某集装箱制造企业的实际需求,自主开发了一套基于激光视觉传感的弧焊机器人系统,该系统由工控机、PLC、6自由度机器人、自动化焊接电源、基于结构光的激光视觉传感系统等组成。针对本文使用的6自由度机器人,建立了其运动学模型、求解了其坐标变换矩阵、推导出了逆运动学解析解。根据机器人的运动学模型,提出了一种焊枪姿态保持的方法。根据相机在机器人末端坐标系中的标定参数计算焊缝特征点在机器人末端工具坐标系中的位置坐标,结合机器人的坐标变换矩阵,最终求出焊缝特征点在机器人基坐标系中的坐标位置。提出了一种系统集成控制架构,以工控机和PLC为控制核心,分别对机器人和焊接电源系统进行控制和管理。由工控机将图像处理得到的焊缝特征点位置信息发送给机器人,机器人按照给定位置沿焊缝运动。提出了一种由PLC控制自动化焊接电源的控制方法,由PLC控制焊机的参数调节并监测电弧状态。设计实现了工控机与机器人之间基于TCP/IP协议的网络通信、工控机与PLC之间基于PLC编程专用通信协议的串口通信。设计了系统的软件架构和控制界面。针对T型接口焊接过程中可能产生的焊接热变形进行了理论分析,结合焊接工件尺寸提出了抑制热变形的措施、计算了拘束力和临界拘束长度的理论值,并在此基础上设计了焊接工装。论文搭建、调试了所设计的基于激光视觉传感的弧焊机器人系统,并进行了实验研究。分别进行了示教方式仿形走、基于视觉传感的自主跟踪焊缝实验,最后进行了自动化焊接实验。实验表明,本文设计的基于激光视觉传感的弧焊机器人系统对焊缝的跟踪误差小于0.96mm,焊接速度达到24cm/min,实现了T型316L不锈钢材料的机器人自动化焊接。(本文来源于《深圳大学》期刊2017-06-30)

黄煜华[9](2017)在《18Ni300激光增材制造工艺及视觉传感研究》一文中研究指出马氏体时效钢18Ni300是新型的超高强度钢,因其具有较好的强韧性、焊接性和简单的热处理工艺。其广泛应用于航空、航天、机械制造、原子能等重要领域。增材制造技术因为相对于传统的减材技术其具有生产周期短、经济性好、材料结构设计限制少等特点。通过增材制造方法实现马氏体时效钢零件的制造具有良好的应用前景。本文基于激光定向能量沉积的方法,对18Ni300的激光定向能量沉积工艺进行研究。同时利用同轴视觉传感技术对沉积过程中熔池的演变及特性进行了研究,主要分析了增材制造几种沉积方式的组织特点和工艺参数对于成形件的成形、组织、缺陷及力学性能能的影响。由于18Ni300其好的强韧性来自于热处理,因此对于增材制造后的成形件进行了固溶+时效处理和时效处理两种方式,对其组织演变行为进行了研究。在单道单层试验中发现激光功率,扫描速率和送粉速率叁者对成形的影响程度最大。单道多层试验发现,底部主要是细小的柱状晶,中部为向上生长的柱状晶,在顶部发生了柱状晶向等轴晶的转变。成形件中以内部含有大量小角度晶界的马氏体为主,在底部存在一些由于元素扩散而形成的奥氏体,在顶部存在一些由于马氏体转变不完全的奥氏体,无论是哪种奥氏体其与马氏体之间的取向差为45°[001]。单道多层试验中的气孔缺陷主要是粉末内的缺陷引入,而裂纹缺陷和元素的氧化密切相关。通过多道多层试验虽然避免了非致密缺陷提高了致密度,但是试验中容易产生Ti、Al的氧化物夹杂。为应对Ti、Al氧化物夹杂现象,设计了低氧含量下的试验方案。通过降低氧含量增材过程中的表面成形和精度均得到了极大的提高。在低氧含量中的一次枝晶间距大于大气环境,等轴晶区面积明显减小。低氧环境中拉伸性能上得到了很大的提高,在未做热处理前可以达到907.8Mpa,超过了同种材料锻件的强度。通过对低氧含量下的试样进行热处理发现,由于基体上出现了含Ni、Ti、Mo等合金元素的金属间化合物,这些金属间化合物弥散细小的分布极大的提高了试样的强度,热处理后的试样最高可以达到1586.7Mpa。为了理解沉积过程的熔池特性,对实时的熔池图像相关几何特征进行了研究。在单道单层试验中,激光功率增加使熔池面积增加,扫描速度的提高和送粉速率的提高使熔池面积减小。单道多层试验中,时域中熔池面积信号的演变可以分成叁个阶段。时频分析可知优化的工艺参数分量主要集中在0 Hz~1.2 Hz和1.3 Hz~1.8 Hz的两个频率上。多道多层试验同样具有0 Hz~1.2 Hz和1.3 Hz~1.8 Hz的两个频率。短边扫描均比长边扫描方式具有更高的频率。氩气环境中熔池相对稳定,熔池亮度较高形状较为规则,具有更高的熔池稳定性,因此氩气环境中可以获得更高的成形精度。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01)

刘呈龙,闫志鸿,卢振洋[10](2016)在《基于Linux嵌入式系统的焊缝激光结构光视觉传感系统》一文中研究指出焊缝跟踪是自动化焊接的关键。以ARM为开发平台,在嵌入式Linux系统的基础上开发了一套焊缝激光结构光的视觉传感系统,体积小,成本低。经过一台网络交换机将视觉传感器模块、传感器人机交互模块、机器人控制器模块以及机器人手控盒模块进行组网,形成了一个焊缝自动跟踪网络系统,便于设备的扩展和各个模块之间的数据交换和共享。针对焊接中常用的V型坡口,采用简化的hough变换图像处理算法,得到了坡口激光结构光条纹的特征点位置。(本文来源于《电焊机》期刊2016年10期)

激光视觉传感论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着工业自动化的高速发展,自动化焊接得到广泛应用。薄板搭接焊接在工业应用中有很大的需求,但目前搭接焊接还主要是比较落后的人工焊接或者是示教焊接,人工焊接成本高,环境恶劣,焊接效率低下。线激光对于薄板搭接焊缝的特征信息识别不明显,仅通过几个特征点拟合焊缝误差较大。针对线激光视觉传感器提取薄板搭接焊缝的不足,用波长650nm的面激光作为辅助光源设计了面激光视觉传感器,面激光倾斜一定角度照射到薄板搭接的工件上会形成焊缝阴影,面激光包含了一段薄板搭接焊缝的特征信息量,克服了传统的线激光仅通过几个特征点确定薄板搭接焊缝所造成拟合焊缝误差较大这一不足点。CCD透镜的安装会使图像存在畸变,介绍了CCD的成像畸变原因,并用张正友校正法对畸变图像进行校正。采用面激光视觉传感器结合DH-CG410图像采集卡采集薄板搭接焊缝图像,并对薄板搭接图像进行焊缝提取处理。焊缝提取预处理包括面激光感兴趣区域提取、自适应均值滤波降噪、图像分割、孤点滤波、闭操作、边缘提取。最后采用列搜索结合两点间距离的方法提取薄板搭接焊缝。利用CCD与面激光器的几何位置关系建立了高度识别模型,对所建立的高度识别模型进行参数标定和高度识别试验,高度识别模型误差在0.35mm以内。结合高度识别模型对面激光视觉传感薄板搭接焊缝起始焊接点识别进行研究,检测到的薄板搭接焊缝起始位置误差在0.3mm以内。建立薄板搭接焊缝偏差识别模型,检测到的焊缝偏差误差在0.37mm以内。基于VC++6.0和OpenCV1.0软件设计了薄板搭接焊缝信息提取程序界面,采集卡采集图像的时间间隔为40ms,使用主频是3.20 GHz、内存是2G的工控机,对采集的薄板搭接图像进行焊缝信息提取处理,处理一帧图像耗时25ms以内,满足焊接的实时性要求。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

激光视觉传感论文参考文献

[1].丁晓东,黎扬进,高向东,张艳喜,游德勇.激光视觉传感的焊缝表面缺陷识别与分类[J].电焊机.2019

[2].鞠永春.基于面激光视觉传感薄板搭接焊缝位置识别研究[D].南昌大学.2019

[3].宫唤春.视觉传感技术在大功率光纤激光焊接焊缝宽度特征提取的应用[J].激光杂志.2019

[4].丁晓东,高向东,张南峰,彭聪.激光视觉传感的焊缝成形测量[J].制造技术与机床.2018

[5].陈炜楠,朱蕾,张宏,林旭滨,管贻生.稀疏视觉SLAM对平面激光雷达传感的稠密化模拟[J].机器人.2018

[6].张纶昭.基于线激光视觉传感的机器人叁维焊缝导引与跟踪控制研究[D].上海交通大学.2018

[7].郭吉昌,朱志明,于英飞,孙博文.焊接领域激光结构光视觉传感技术的研究及应用[J].中国激光.2017

[8].孙俊缔.基于激光视觉传感的弧焊机器人系统开发[D].深圳大学.2017

[9].黄煜华.18Ni300激光增材制造工艺及视觉传感研究[D].哈尔滨工业大学.2017

[10].刘呈龙,闫志鸿,卢振洋.基于Linux嵌入式系统的焊缝激光结构光视觉传感系统[J].电焊机.2016

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