【技术实现步骤摘要】
激光增材制造熔池形状的提取方法
本专利技术属于熔池图像处理
，特别是一种激光增材制造熔池形状的提取方法。
技术介绍
作为一种重要的制造技术，激光增材制造被广泛的应用在工业制造、航空航天、生物医疗等各个领域。在激光增材制造过程中，对熔池的在线监控，包括对熔池的温度、形状、面积和长宽等的动态变化过程进行实时检测，研究这些动态变化对产品的影响，从而对制造过程中出现的异常进行监测，对保证最终产品的质量、分析打印层的缺陷具有十分重要的意义。但由于激光功率大、扫描速度快，制造过程中每秒钟可采集大量熔池图片，并且由于熔池周围伴随有大量的飞溅和弧光干扰等，都会对熔池监控系统所采集到的熔池图像造成不可避免的影响，从而影响熔池信息的提取。对于熔池参数的检测，现有的方法是对熔池进行椭圆拟合处理，再计算熔池的相关参数，该方法可以求出熔池的面积和长宽参数，但椭圆拟合处理过程复杂，受背景噪声的影响大，且仅限于椭圆形或近似椭圆的熔池边缘；还有利用熔池图像的像素值计算熔池的主惯轴从而得到相应参数，该方法对不同形状的熔池普适性不高，当熔池形状不...
【技术保护点】
1.一种激光增材制造熔池形状的提取方法，所述方法包括以下步骤：/n第一步骤(S100)中，对输入的熔池图像进行灰度化处理生成灰度图像，/n第二步骤(S200)中，对所述灰度图像进行滤波处理，其中，对于每一帧所述灰度图像上的像素I(x，y)确定相同的滤波半径a，基于与点(x，y)距离小于等于a的点(i，j)确定其权值
【技术特征摘要】
1.一种激光增材制造熔池形状的提取方法，所述方法包括以下步骤：
第一步骤(S100)中，对输入的熔池图像进行灰度化处理生成灰度图像，
第二步骤(S200)中，对所述灰度图像进行滤波处理，其中，对于每一帧所述灰度图像上的像素I(x，y)确定相同的滤波半径a，基于与点(x，y)距离小于等于a的点(i，j)确定其权值其中σ为灰度图像的方差，并将针对点(x，y)的权值归一化，得到归一化后的滤波模版T(x，y)i，j，滤波后点(x，y)的像素值I(x，y)filtered＝∑(i，j)T(x，y)i，j*I(i，j)grey，其中I(i，j)grey为点(i,j)的像素值，遍历整幅每一帧灰度图像b次得到滤波后的每一帧灰度图像，
第三步骤(S300)中，对滤波后的每一帧灰度图像进行二值化处理得到二值化图像，当输入的熔池图像不是与激光同轴采集时，识别并去除二值化图像中的反射斑，
第四步骤(S400)中，提取二值化图像中的熔池图像轮廓，其中，按照预定顺序对所述二值化图像进行遍历，当点(x，y-1)的像素值I(x，y-1)bin＝0，点(x，y)的像素值I(x，y)bin＝1，则像素点(x，y)是轮廓点；当点(x，y)的像素值为I(x，y)bin＝1，点(x，y+1)的像素值为I(x，y+1)bin＝0，则像素(x，y)是轮廓点，记轮廓点像素的集合为(xk，yk)，k＝1，2....n，
第五步骤(S500)中，获取所述熔池图像轮廓的外接最小矩形，其中，外接最小矩形的长与宽为熔池的长与宽。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，优选的，第五步骤(S500)包括，
S501，求出熔池的形心,轮廓点为(xk,yk),k＝1,2,…，n，熔池中心点
S502:基于所述熔池中心点，求过熔池中心点的熔池的长轴、短轴和长轴与x轴的夹角角度，其中，轮廓点为(xk,yk),k＝1,2,…，n，熔池长轴与水平轴夹角为θ，过熔池中心点的角度为θ的长轴方程为：垂直于长轴的短轴方程为：轮廓点(xk,yk)距长轴的距离为：所有轮廓点距长轴的平方和为：使P最小，即得到θ，
S503:计算距长轴最远的上、下两个点，其中，基于长轴方程将轮廓点(xk,yk)代入方程，当V>0，则轮廓点位于长轴上方，反之则位于下方，当V＝0时，该轮廓点位于长轴线上，
S504：计算距短轴最远的左右两个点，基于短轴方程将轮廓点(xk,yk)代入方程，当V>0，则轮廓点位于短轴右方，反之则位于左方，当V＝0时，轮廓点位于短轴线上，
S505:得到位于短轴左方和右方的点后，计算左方和右方距离短轴最远的点，
S506:距离长轴最远的两点为(x1，y1)和(x2，y2)，则...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯，赵彩阳，朱文欣，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。