基于触控标注与图像处理的焊缝识别方法技术

本发明专利技术公开一种基于触控标注与图像处理的焊缝识别方法，其包括如下步骤：步骤1：采集整条焊缝的图像；步骤2：在图像上对焊缝进行标识；步骤3：DSP处理器获得步骤2的标识，将标识的坐标点为(x1,y1)、(x2,y2)，然后开始针对当前采集的图像进行识别焊缝，具体包括：步骤31：确定图像处理区域，根据实际屏幕分辨率以及焊接区域划定有效图像处理区域；步骤32：对有效图像处理区域进行索贝尔处理、以及二值化处理；步骤33：通过索贝尔并二值化处理后所得到的H'(x0,y0)，将其中的焊缝边界的信息值加强为255，其它值全部清0，然后通过统计相同x坐标下，各个y坐标值的累加和确定焊缝坐标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动焊接
，具体涉及一种基于触控标注与图像处理的焊缝识别方法。
技术介绍
在自动焊接领域，为了进行焊接熔池与焊缝的自动反馈纠偏，常使用基于图像传感器的视觉反馈纠偏系统。例如一篇申请号为200710304317.4的专利技术专利《双DSP处理器嵌入式焊接过程视觉反馈控制系统》提出了采用一个DSP处理器进行焊缝熔池的纠偏计算，一个DSP处理器进行控制反馈纠偏。在实际焊接过程中，熔池由于高温、高亮、且形状稳定等特点可以被准确找到，然而焊缝由于受到弧光、飞溅、被焊物件表面污渍等影响，容易出现误识别。针对以上问题，虽然可以进行软件算法方面增加算法复杂度，但是却造成了程序效率的降低，对于DSP处理器的运算能力要求较高。或者可以增加使用激光纠偏的方式进行焊缝位置的寻找，然而激光设备的增加会造成成本上升，且激光设备在测试前需经过严格的硬件结构调整，不易使用。
技术实现思路
因此，针对上述的问题，本专利技术提出一种基于人工触控标注与图像处理结合的焊缝识别方式，该方式通过人为标注结合图像处理，来降低运算能力，从而降低了对于DSP处理器等处理器的硬件要求，以解决现有技术之不足。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的思路是，基于一种基于人工触控标注与图像处理结合的焊缝识别方式，首先获得焊缝的图像，以人为方式先行标注焊缝的实际位置，由DSP处理器等处理器经过计算转化为像素坐标保存记入。同时，由DSP处理器对于标注点周围区域进行索贝尔、二值化等图像处理寻找焊缝特征，如果寻找到的焊缝像素坐标与人为标注坐标处于误差范围内，则完成焊缝识别。具体的，本专利技术的技术方案如下，一种基于触控标注与图像处理的焊缝识别方法，包括如下步骤：步骤1：通过摄像头采集整条焊缝的图像；步骤2：在图像上对焊缝进行标识，该标识至少包括两个坐标点；标识的坐标点的选择尽量靠近焊缝的位置；步骤3：DSP处理器获得步骤2的标识，并将该两个坐标点的二维坐标记为(x1,y1)、(x2,y2)，然后开始针对当前采集的图像进行图像处理并识别焊缝，具体包括如下过程：步骤31：确定图像处理区域，根据实际屏幕分辨率以及焊接区域划定有效图像处理区域，引入有效图像处理区域偏移量(offsetx,offsety)，确定坐标：其中，Xa1，Xa2，Ya1，Ya2由下面的公式计算得到: X a 1 = x 1 + x 2 2 - offset x ; ]]> X a 2 = x 1 + x 2 2 + offset x ; ]]> Y a 1 = y 1 + y 2 2 - offset y ; ]]> Y a 2 = y 1 + y 2 2 + offset y ; - - - ( 2 - 1 ) ]]>步骤32：对有效图像处理区域进行索贝尔处理、进行二值化处理：在以(Xa1,Ya1),(Xa2,Ya2)为顶点的区域内进行索贝尔运算：由于焊缝相对于整个画面垂直，故寻找焊缝边界时只需做水平索贝尔运算，将索贝尔算子模板与有效图像处理区域内的像素值做相应的平面卷积运算，得到的相应值替换原先的像素值并保存。设索贝尔模板： F y = - 1 8 - 1 4 - 1 8 0 0 0 1 8 1 4 1 8 - - - ( 2 - 2 ) ]]>相应的卷积公式： H ( x 0 , y 0 ) = Σ 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于触控标注与图像处理的焊缝识别方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：通过摄像头采集整条焊缝的图像；步骤2：在图像上对焊缝进行标识，该标识至少包括两个坐标点；步骤3：DSP处理器获得步骤2的标识，并将该两个坐标点的二维坐标分别记为(x1,y1)、(x2,y2)，然后开始针对当前采集的图像进行图像处理并识别焊缝，具体包括如下过程：步骤31：确定图像处理区域，根据实际屏幕分辨率以及焊接区域划定有效图像处理区域，引入有效图像处理区域偏移量(offsetx,offsety)，确定坐标：其中，Xa1，Xa2，Ya1，Ya2由下面的公式计算得到:Xa1=x1+x22-offsetx;]]>Xa2=x1+x22+offsetx;]]>Ya1=y1+y22-offsety;]]>Ya2=y1+y22+offsety;]]>步骤32：对有效图像处理区域进行索贝尔处理、以及二值化处理：在以(Xa1,Ya1),(Xa2,Ya2)为顶点的区域内进行索贝尔运算：设索贝尔模板：Fy=-18-14-18000181418;]]>相应的卷积公式：H(x0,y0)=Σx0-2≤x≤x0y0-2≤y≤y0I(x,y)·Fy(x-x0+2,y-y0+2)---(2-3)]]>式中Xa1≤x0≤Xa2，Ya1≤y0≤Ya2；利用式(2‑3)对图像求滤波之后得到H(x,y)；针对H(x,y)进行二值化处理，设置阈值λ，根据阈值得到H'(x0,y0)；H′(x0,y0)=0H(x0,y0)<λ255H(x0,y0)>λ,(Xa1<x0<Xa2,Ya1<y0<Ya2);]]>步骤33：通过索贝尔并二值化处理后所得到的H'(x0,y0)，将其中的焊缝边界的信息值加强为255，其它值全部清0，然后通过统计相同x坐标下，各个y坐标值的累加和确定焊缝坐标，其表达式：Sy0=ΣxS(x,y0);]]>其中，Sy0表示y0坐标下值求和，x的范围为xa1<x<xa2，即在有效图像区域内生成Sy[n]数组，xa1<n<xa2；对Sy[n]进行排序，得到最大值的前两位即为焊缝处坐标，其下标值n即为x坐标，通过比较x值的大小，可得较小值xl1为左焊缝，较大值xl2为优焊缝，定左右焊缝的y坐标都为那么经过DSP处理器处理后所得的焊缝坐标即为...

【技术特征摘要】
1.一种基于触控标注与图像处理的焊缝识别方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：通过摄像头采集整条焊缝的图像；步骤2：在图像上对焊缝进行标识，该标识至少包括两个坐标点；步骤3：DSP处理器获得步骤2的标识，并将该两个坐标点的二维坐标分别记为(x1,y1)、(x2,y2)，然后开始针对当前采集的图像进行图像处理并识别焊缝，具体包括如下过程：步骤31：确定图像处理区域，根据实际屏幕分辨率以及焊接区域划定有效图像处理区域，引入有效图像处理区域偏移量(offsetx,offsety)，确定坐标：其中，Xa1，Xa2，Ya1，Ya2由下面的公式计算得到: X a 1 = x 1 + x 2 2 - offset x ; ]]> X a 2 = x 1 + x 2 2 + offset x ; ]]> Y a 1 = y 1 + y 2 2 - offset y ; ]]> Y a 2 = y 1 + y 2 2 + offset y ; ]]>步骤32：对有效图像处理区域进行索贝尔处理、以及二值化处理：在以(Xa1,Ya1),(Xa2,Ya2)为顶点的区域内进行索贝尔运算：设索贝尔模板： F y = - 1 8 - 1 4 - 1 8 0 0 0 1 8 1 4 1 8 ; ]]>相应的卷积公式： H ( x 0 , y 0 ) = Σ x 0 - 2 ≤ x ≤ x 0 y 0 - 2 ≤ y ≤ y 0 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐本亮，王利峰，潘丽杰，朱琪，缪慧根，史加悦，
申请(专利权)人：浙江清华长三角研究院，
类型：发明
国别省市：浙江;33