激光扫描式焊缝跟踪传感器关键技术问题研究

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1、‘．．Ｖ．‘：Ｉ中ｆｉ討參乂＃ＣＨＩＮＡｒｉＬＩＡＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹｊ硕±学位论文ＭＡＳＴＥ民ＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ激光扫描式焊缝跟踪传感器关键技术问题研究ＳｔｕｄｙｏｎＳｏｍｅＫｅｙＴｅｃｈｎｉｕｅｓｏｆｔｈｅＬａｓｅｒｑＳｅａ打打ｉ打ｇＳｅａｍ了ｒａｃｋｉｎｇＳｅｎｓｏｒ作者宋亚勤导师张斌讲师＂－ｒ学科精密仪器及机械＼＼苦中国计量大学＿苗．．二〇—六年六月．Ｓ一／：■ＩＩ＇？‘？＾％Ｉ．St

2、udyonSomeKeyTechniquesoftheLaserScanningSeamTrackingSensorByYaqinSongADissertationSubmittedtoChinaJiliangUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofEngineeringChinaJiliangUniversityJune,2016中图分类号TP391学校代码10356UDC620密级公开硕士学位论文MASTERDISSERTATION激光扫描式焊缝跟踪

3、传感器关键技术问题研究StudyonSomeKeyTechniquesoftheLaserScanningSeamTrackingSensor作者宋亚勤导师张斌讲师申请学位工学硕士培养单位中国计量大学学科专业精密仪器及机械研究方向机器人应用二〇一六年六月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国计量大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论

4、文中作了明确的说明并表示了谢意。＜＾（）学位论文作者签名：签字日期：年月义日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国计量大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权中国计量大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期／；月文日签字日期：每＾月日致谢近三年的硕士研究生生活即将落下帷幕，期间在生活、学习和科

5、研等方面得到了各位老师、同学以及亲友的大力帮助，使得论文能够顺利定稿，在此向各位致以深深的谢意！深深的感谢导师张斌博士，他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我学习的榜样；他的和善可亲与谈笑风生培养了我乐观而又积极的人生态度。除此之外，他对我生活上的关心和照顾也使得我得可以顺利完成研究生的学业。在此祝愿他身体健康，全家幸福!由衷的感谢实验室的师兄和师弟，他们的金玉良言，他们的无私帮助，他们的和谐相处。让我在三年的研究生生涯充实而又快乐；让我在一个个困难面前，学会了勇敢；让我在一次次失败后，学会了坚持。由衷感谢我的室友蒋王禅媛、姚芦鹬以及我的好伙伴杨艳艳、

6、唐迅捷、丁芬芬等，他们开创性的研究拓展了我的学术视野，无数次的争论和探讨使我的研究工作有了长足的进展。衷心的感谢我的父母和其他亲朋好友对我的关心、支持和理解，没有他们对我的关心、鼓励和支持，我无法完成现在的硕士学业。最后，感谢曾经教育和帮助过我的所有老师。衷心地感谢为评阅本论文而付出宝贵时间和辛勤劳动的专家和教授们！宋亚勤2016年6月激光扫描式焊缝跟踪传感器关键技术问题研究摘要：焊接在国民生产中占有重要地位。随着人们经济水平的提高，焊接质量被提出更高的要求。为了提高焊接质量，必须降低人为因素在焊接中的影响，加快工业机器人在焊接中的应用。在焊接过程

7、中为了实现机器人的广泛应用，需要在机器人上安装焊缝跟踪传感器，传感器的主要作用是获得焊缝的准确位置。目前，可用于焊缝跟踪的传感器主要有电弧传感器和视觉传感器。随着计算机图像处理技术的发展，视觉传感器的应用更加广泛。本文所研究的激光扫描式焊缝跟踪传感器属于视觉传感器。其主要由工业摄像机、一字激光发生器、滤光片和防溅挡板封装在一起组成。本文对图像处理方法进行研究，包括图像增强、中值滤波、阈值分割、孤点滤波和图像的数字形态学等。通过一系列的图像处理方法对激光图像进行处理，获得焊缝特征点的像素坐标。本文对系统标定方法进行研究，包括摄像机标定、结构光标定和机

8、器人手眼标定，提出来新的结构光与机器人手眼标定的方法。最终实现焊缝特征点的像素坐标在各坐标系之间的准确转换。最后，对激光扫