基于数学形态学的焊接熔池图像边缘检测技术研究

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1、分类号TP391学号151030169密级全日制学术型硕士学位论文题目基于数学形态学的焊接熔池图像边缘检测技术研究作者姓名吴凯导师姓名、职称武晓朦教授学科(专业)名控制理论与控制工程称提交论文日期2018年6月7日学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论

2、文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日期：__________导师签名：__

3、________日期：__________·注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出（含解密年限等）。中文摘要论文题目：基于数学形态学的焊接熔池图像边缘检测技术研究专业：控制理论与控制工程硕士生：吴凯(签名)导师：武晓朦(签名)摘要随着机器视觉和图像处理技术的发展进步，利用CCD相机直接观察焊接熔池，通过边缘检测等技术分析获得熔池的几何形状信息，从而实现对焊接质量的闭环控制，已经成为一个重要的研究方向。由于焊接时的外部环境以及焊接过程中产生的火花飞溅等因素影响，使得熔池图像的边缘检测效果欠佳。因此，寻求一种能够准确检测

4、熔池图像边缘的算法显得尤为重要。本文以焊接熔池图像为对象，使用传统的边缘检测算法对熔池图像进行边缘检测，针对熔池图像边缘检测结果欠佳问题，提出一种能够较好的保留熔池图像边缘的检测方法。文章分别采用传统和数学形态学的边缘检测算法对熔池图像进行边缘检测，为解决检测结果不清晰、存在断点与噪声等问题，将二值化使用到边缘检测过程中。针对传统二值化过程中熔池图像左右两侧边缘信息严重丢失的问题，提出一种改善方案：使用局部自适应方法进行二值化，然后中值滤波、建立连通区域并搜索填充，得到最终二值化后的图像。并选择合适形状和尺寸的结构元素，

5、使用四种形态学基本运算组合的边缘检测算子，对二值化后的图像进行边缘检测。仿真和评价结果表明，该方法可以很好地保留熔池边缘信息，并提取出更加准确的焊接熔池图像边缘，为最终焊接质量的控制奠定基础。关键词：焊接熔池图像数学形态学自适应二值化边缘检测论文类型：应用研究II英文摘要Subject：ResearchonEdgeDetectionTechnologyofWeldingPoolImageBasedonMathematicalMorphologySpeciality：ControlTheoryandControlEngin

6、eeringName：WuKai(signature)Instructor：WuXiaomeng(signature)ABSTRACTWiththedevelopmentofmachinevisionandimageprocessingtechnology,ithasbecomeanimportantresearchdirectiontoachieveclosed-loopcontrolofweldingqualitybydirectlyobservingtheweldingpoolwithCCDcamerathroug

7、hedgedetectionandothertechnicalanalysis.Duetotheexternalenvironmentduringweldingandsparksplashingduringtheweldingprocess,theedgedetectioneffectofthemoltenpoolimageisnotgood.Therefore,itisparticularlyimportanttofindanalgorithmwhichcandetecttheedgeofthemoltenpoolim

8、ageaccurately.Inthisdissertation,theweldpoolimageistakenasthetarget,andthetraditionaledgedetectionalgorithmisusedtodetecttheedgeofthemoltenpoolimage.Aimingatth