基于熔池视觉的mag焊焊接缺陷特征识别

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1、摘要针对MAG焊特点，设计改建了被动式熔池视觉传感系统，采集到了不r廿J熔滴过渡下清晰的典型熔池图像，提取了熔池视觉图像几何、形态和浮渣特征，并采用伪彩色增强，灰度三维图等方法，进一步描述了熔池图像的灰度特点：通过同步实验方法，较系统地对典型焊接缺陷与熔池图像特征信息之间的关系进行了试验研究，得到了表面气孔、内部气孔(夹渣)、焊穿、未熔合等缺陷对应的熔池图像特征，并从及度均值和标准差的角度研究了焊接缺陷产生过程中熔池图像的变化情况及奇异特征。试验表明，通过熔池视觉图像特征判断气孔等焊接缺陷，具有良好的可行性，为基于视觉传

2、感的焊接缺陷自动识别提供了技术依据：试验与分析同时表明，一种图像特征可能预示有多种焊接缺陷产生的可能，一种焊接缺陷可能有多种图像特征显示。关键词：MAG焊视觉传感焊接缺陷熔池特征图像处理ABSTRACTInallusiontothecharacteristicofinMAGwelding．apassivedirectvisualsensingsystemisdesignedandre—established．Typicalandclearweldingpoolimagescanbeshootfordifferentdro

3、plettransfersinMAG．Theweldpoolvisiongeometry，theshapeandthedregcharacteristicaregainedandthegraycharacteristicisfurtherdescribedbyusingthefalsecoloredenhancementand3-Dgrayimage．Withthesynchronizationexperiments，connectionbetweentypicalweldingdefectsandthepoolimag

4、echaractershasbeensystematicallystudiedandtheimagecharactershavebeengainedcorrespondingtothewelddefectssuchassurfacepore。internalpore(dreginweld)，weldburnthrough，weldcrinkleandsoon．Changesandthestrangecharactersofweldpoolimageshavebeenstudiedbythegrayaveragevalue

5、andthestandardvarianceinthewelddefect≯～generatingprocess．Theexperimentsindicatedthat，itisfeasibletojudgeporeandotherwelddefectsfromweldpoolcharacters，whichhaveprovidedthetechnicalbasisforwelddefectautomaticdiagnosiswhich：isbasedonvisualsensing：Theexperimentandthe

6、analysisaIsoindicatedthat，onekindofimagecharacterpossiblyindicatedthatmanykindsofwelddefectproduceandonekindofwelddefectpossiblYdemonstratedmanykindsofimagecharacters．Keywords：MAGweldingdefectsimageprocessingvisionsensingweldpoolcharacterⅡ颂十论文基于熔池税觉的MAG焊焊接缺陷特衍识别1

7、绪论在当前工业生产中焊接是非常重要的工艺方法，而在现代焊接生产中，熔化极气体保护焊具有熔敷速度快、易实现自动化、生产率高等特点，在造船、车辆、钢结构、机械、兵器、航空等行业得到广泛应用，尤其是熔化极富氩气体保护焊(MAG)焊，在一些军工产品、重型机械、轨道车辆等的焊接生产中占据着重要的地位。因此，研究探讨MAG焊的课题具有非常重要的理论意义和应用价值。1．1本课题研究意义目前焊接自动化、智能化已成为焊接技术的主要发展方向。焊接智能化技术的核心是实现焊接过程和质量的实时检测与自动调整控制Ill。为提高生产质肇和降低焊后处理

8、的成本，实现焊接过程质量的实时监测与“零缺陷”的管理目标，工业部门对于能够在线监测与控制焊接质量的工艺技术提出了迫切的要求12J。随着焊接自动化，智能化技术的发展，基于熔池视觉传感的焊接质量控制已成为当今焊接界的一个研究热点【3。5l。目前基于熔池视觉检测的熔化极气体保护焊质量控制的成果主要集中在熔宽【6】和熔透控制