焊缝形貌监控方法、系统、装置及可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供焊缝形貌监控方法、系统、装置及可读存储介质，该方法包括：根据目标工艺参数对目标焊接部位进行焊接，获取焊接过程中采集到的焊缝图像，以及与焊缝图像中的每个像素对应的温度信息，以得到重建焊缝形貌，基于目标工艺参数查找预设的焊缝形貌数据库，确定出与目标工艺参数对应的目标焊缝形貌。通过比对重建焊缝形貌以及目标焊缝形貌，对目标焊接部位的焊缝形貌进行监控。上述方案能够实时监控焊缝形貌，且由于本方案中的重建焊缝形貌能够直观的以图像的形式反映出目标焊接部位的焊缝形貌，实现了焊缝形貌的可视化，便于观察。

Monitoring method, system, device and readable storage medium of weld appearance

【技术实现步骤摘要】
焊缝形貌监控方法、系统、装置及可读存储介质
本专利技术涉及焊接
，尤其涉及一种焊缝形貌监控方法、系统、装置及可读存储介质。
技术介绍
焊接技术是工业生产中至关重要的连接技术，特别在船舶建造、航空航天、核能核电、重工机械汽车制造等领域中具有举足轻重的地位。但由于焊接过程中，通常伴随有强烈的弧光和辐射，难以对焊接过程进行实时监控，导致不能及时发现问题，产生质量缺陷。
技术实现思路
本说明书实施例提供一种焊缝形貌监控方法、系统、装置及可读存储介质。第一方面，本专利技术提供了一种焊缝形貌监控方法，包括：在根据目标工艺参数对目标焊接部位进行焊接时，获取焊接过程中采集到的焊缝图像，以及与所述焊缝图像中每个像素对应的温度信息；基于所述焊缝图像，以及与所述焊缝图像中每个像素对应的温度信息，确定所述目标焊接部位的重建焊缝形貌；基于所述目标工艺参数，在预设的焊缝形貌数据库中确定出与所述目标工艺参数对应的目标焊缝形貌，其中，所述预设的焊缝形貌数据库中存储有工艺参数与焊缝形貌的对应关系；基于所述重建焊缝形貌以及所述目标焊缝形貌，对所述目标焊接部位的焊缝形貌进行监控。可选地，所述获取焊接过程中采集到的焊缝图像，以及与所述焊缝图像中每个像素对应的温度信息，包括：确定所述目标焊接部位的焊接熔池的材料辐射率；基于所述材料辐射率对所述焊缝图像中每个像素对应的初始温度信息进行校正，得到校正后的所述焊缝图像中每个像素对应的温度信息。可选地，所述基于所述重建焊缝形貌以及所述目标焊缝形貌，对所述目标焊接部位的焊缝形貌进行监控，包括：确定所述重建焊缝形貌以及所述目标焊缝形貌之间的误差；在所述误差满足预设的误差范围时，继续执行对所述目标焊接部位的焊接操作；在所述误差不满足所述预设的误差范围时，基于所述误差生成焊接调整参数，并基于所述焊接调整参数对所述目标工艺参数进行调整。可选地，所述系统还包括数据库构建模块，用于：在以预设工艺参数对样本焊接部位进行焊接时，获取所述样本焊接部位的实际焊缝形貌特征值；获取焊接过程中的样本焊缝图像，以及与所述样本焊缝图像中每个像素对应的温度信息；基于所述样本焊缝图像以及与所述样本焊缝图像中每个像素对应的温度信息，建立焊缝重建模型；基于所述焊缝重建模型，获得所述样本焊接部位的重建焊缝形貌特征值；基于所述预设工艺参数、所述实际焊缝形貌特征值以及所述重建焊缝形貌特征值，构建训练样本集合；基于所述训练样本集合对初始的深度学习模型进行训练，获得已训练的焊缝重建模型，所述焊缝重建模型用于输出与输入的工艺参数对应的焊缝形貌；将多个工艺参数分别输入至所述焊缝重建模型，得到与每个工艺参数对应的焊缝形貌，并基于每个工艺参数与焊缝形貌的对应关系，构建所述预设的焊缝形貌数据库。可选地，所述目标工艺参数包括焊接工艺参数和/或辅助焊接工艺参数。第二方面，本说明书实施例提供一种焊缝形貌监控系统，包括：信息采集模块，用于在根据目标工艺参数对目标焊接部位进行焊接时，获取焊接过程中采集到的焊缝图像，以及与所述焊缝图像中每个像素对应的温度信息；焊缝重建模块，用于基于所述焊缝图像，以及与所述焊缝图像中每个像素对应的温度信息，确定所述目标焊接部位的重建焊缝形貌；目标焊缝形貌确定模块，用于基于所述目标工艺参数，在预设的焊缝形貌数据库中确定出与所述目标工艺参数对应的目标焊缝形貌，其中，所述预设的焊缝形貌数据库中存储有工艺参数与焊缝形貌的对应关系；监控模块，用于基于所述重建焊缝形貌以及所述目标焊缝形貌，对所述目标焊接部位的焊缝形貌进行监控。可选地，所述信息采集模块，具体用于：确定所述目标焊接部位的焊接熔池的材料辐射率；基于所述材料辐射率对所述焊缝图像中每个像素对应的初始温度信息进行校正，得到校正后的所述焊缝图像中每个像素对应的温度信息。可选地，所述监控模块，具体用于：确定所述重建焊缝形貌以及所述目标焊缝形貌之间的误差；在所述误差满足预设的误差范围时，继续执行对所述目标焊接部位的焊接操作；在所述误差不满足所述预设的误差范围时，基于所述误差生成焊接调整参数，并基于所述焊接调整参数对所述目标工艺参数进行调整。可选地，所述预设的焊缝形貌数据库的构建过程包括：在以预设工艺参数对样本焊接部位进行焊接时，获取所述样本焊接部位的实际焊缝形貌特征值；获取焊接过程中的样本焊缝图像，以及与所述样本焊缝图像中每个像素对应的温度信息；基于所述样本焊缝图像以及与所述样本焊缝图像中每个像素对应的温度信息，建立焊缝重建模型；基于所述焊缝重建模型，获得所述样本焊接部位的重建焊缝形貌特征值；基于所述预设工艺参数、所述实际焊缝形貌特征值以及所述重建焊缝形貌特征值，构建训练样本集合；基于所述训练样本集合对初始的深度学习模型进行训练，获得已训练的焊缝重建模型，所述焊缝重建模型用于输出与输入的工艺参数对应的焊缝形貌；将多个工艺参数分别输入至所述焊缝重建模型，得到与每个工艺参数对应的焊缝形貌，并基于每个工艺参数与焊缝形貌的对应关系，构建所述预设的焊缝形貌数据库。第三方面，本说明书实施例提供一种种焊缝形貌监控装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行上述任一项所述方法的步骤。第四方面，本说明书实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。本说明书实施例的有益效果如下：在本专利技术实施例的技术方案中，在根据目标工艺参数对目标焊接部位进行焊接时，获取焊接过程中采集到的焊缝图像，以及与焊缝图像中的每个像素对应的温度信息，基于焊缝图像以及每个像素的温度信息，对焊缝形貌进行重建，得到重建焊缝形貌。基于目标工艺参数查找预设的焊缝形貌数据库，确定出与目标工艺参数对应的目标焊缝形貌。通过比对重建焊缝形貌以及目标焊缝形貌，对目标焊接部位的焊缝形貌进行监控。上述方案中，重建焊缝形貌由于是在焊接过程中构建的，因此，能够表征焊接过程中的焊缝形貌，达到实时监控的效果，另外，由于本方案中的重建焊缝形貌能够直观的以图像的形式反映出目标焊接部位的焊缝形貌，实现了焊缝形貌的可视化，便于观察。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本说明书的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本申请第一方面提供的一种焊缝形貌监控方法的流程图；图2为本申请第二方面提供的一种焊缝形貌监控方法系统的示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种焊缝形貌监控方法、系统、装置及可读存储介质，用于实现实时监控焊缝形貌，并将焊缝形貌的监控可视化。该方法包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊缝形貌监控方法，其特征在于，包括：/n在根据目标工艺参数对目标焊接部位进行焊接时，获取焊接过程中采集到的焊缝图像，以及与所述焊缝图像中每个像素对应的温度信息；/n基于所述焊缝图像，以及与所述焊缝图像中每个像素对应的温度信息，确定所述目标焊接部位的重建焊缝形貌；/n基于所述目标工艺参数，在预设的焊缝形貌数据库中确定出与所述目标工艺参数对应的目标焊缝形貌，其中，所述预设的焊缝形貌数据库中存储有工艺参数与焊缝形貌的对应关系；/n基于所述重建焊缝形貌以及所述目标焊缝形貌，对所述目标焊接部位的焊缝形貌进行监控。/n

【技术特征摘要】
1.一种焊缝形貌监控方法，其特征在于，包括：
在根据目标工艺参数对目标焊接部位进行焊接时，获取焊接过程中采集到的焊缝图像，以及与所述焊缝图像中每个像素对应的温度信息；
基于所述焊缝图像，以及与所述焊缝图像中每个像素对应的温度信息，确定所述目标焊接部位的重建焊缝形貌；
基于所述目标工艺参数，在预设的焊缝形貌数据库中确定出与所述目标工艺参数对应的目标焊缝形貌，其中，所述预设的焊缝形貌数据库中存储有工艺参数与焊缝形貌的对应关系；
基于所述重建焊缝形貌以及所述目标焊缝形貌，对所述目标焊接部位的焊缝形貌进行监控。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取焊接过程中采集到的焊缝图像，以及与所述焊缝图像中每个像素对应的温度信息，包括：
确定所述目标焊接部位的焊接熔池的材料辐射率；
基于所述材料辐射率对所述焊缝图像中每个像素对应的初始温度信息进行校正，得到校正后的所述焊缝图像中每个像素对应的温度信息。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述重建焊缝形貌以及所述目标焊缝形貌，对所述目标焊接部位的焊缝形貌进行监控，包括：
确定所述重建焊缝形貌以及所述目标焊缝形貌之间的误差；
在所述误差满足预设的误差范围时，继续执行对所述目标焊接部位的焊接操作；
在所述误差不满足所述预设的误差范围时，基于所述误差生成焊接调整参数，并基于所述焊接调整参数对所述目标工艺参数进行调整。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的焊缝形貌数据库的构建过程包括：
在以预设工艺参数对样本焊接部位进行焊接时，获取所述样本焊接部位的实际焊缝形貌特征值；
获取焊接过程中的样本焊缝图像，以及与所述样本焊缝图像中每个像素对应的温度信息；
基于所述样本焊缝图像以及与所述样本焊缝图像中每个像素对应的温度信息，建立焊缝重建模型；
基于所述焊缝重建模型，获得所述样本焊接部位的重建焊缝形貌特征值；
基于所述预设工艺参数、所述实际焊缝形貌特征值以及所述重建焊缝形貌特征值，构建训练样本集合；
基于所述训练样本集合对初始的深度学习模型进行训练，获得已训练的焊缝重建模型，...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏卫生，张进叶，方向瑶，杨帅，肖阳，黄增涛，
申请(专利权)人：华中科技大学鄂州工业技术研究院，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42