【技术实现步骤摘要】
一种焊缝轮廓视觉检测方法及系统
本专利技术涉及属于工件检测
，涉及一种焊缝轮廓视觉检测方法及系统。
技术介绍
焊后检测一般包括焊后外形的获取和焊缝质量的评估两方面，在实际生产中，焊缝表面成型质量也是通过焊缝的外形尺寸来判断的。焊缝轮廓信息检测方法分为接触式测量(如三坐标测量机法)和非接触式测量(如激光三角法)两种。接触式测量法虽然可以达到很高的检测精度(±0.5μm)，对被检测物体的材质与表面光泽无特殊要求，而且对物体边界也能准确的测量，但是测量时必须与测量对象接触，随着使用时间的延长，接触式测量也暴露出一些的问题，如探头容易损伤并划伤被检测物体表面、测量速度慢、测头磨损和测头半径需要补偿等。非接触式测量是随着近些年传感器技术的发展和普及而被广泛用于获取物体外轮廓的一种检测方法。由于非接触式方法测量避免了与被测对象表面的直接接触，可以从根本上解决由于接触而产生的各种问题。它能够快速形成密集的点状数据，可以较为真实地反映出零件的真实形貌，特别是对于轮廓复杂、控件尺寸小和速度要求高的零件。焊缝外观检测是焊缝成型控制...
【技术保护点】
1.一种焊缝轮廓视觉检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，获取待检测焊缝某一截面轮廓数据，其中，焊缝轮廓数据为以(X,Z)坐标形式表示的像素点；对该截面焊缝轮廓数据进行直线拟合，计算该焊缝截面数据的残差平方和；/n步骤2，若残差平方和未超过阈值，判定该截面不存在焊缝，结束检测；若超过阈值，判定该截面存在焊缝，进行步骤3；/n步骤3，采用一水平直线l将焊缝轮廓区域分割为特征点区域和两个焊趾点区域；/n其中，
【技术特征摘要】
1.一种焊缝轮廓视觉检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，获取待检测焊缝某一截面轮廓数据，其中，焊缝轮廓数据为以(X,Z)坐标形式表示的像素点；对该截面焊缝轮廓数据进行直线拟合，计算该焊缝截面数据的残差平方和；
步骤2，若残差平方和未超过阈值，判定该截面不存在焊缝，结束检测；若超过阈值，判定该截面存在焊缝，进行步骤3；
步骤3，采用一水平直线l将焊缝轮廓区域分割为特征点区域和两个焊趾点区域；
其中，为扫描设备出光口到该截面焊缝轮廓上所有像素点的距离的均值；水平直线与水平直线上方焊缝轮廓形成特征点区域；水平直线与水平直线下方一侧焊缝轮廓形成的其中一个焊趾点区域，水平直线与水平直线下方另一侧焊缝轮廓形成的另一个焊趾点区域；
步骤4，将公式(1)和公式(2)计算的值作为特征点区域的特征点坐标(Xm,Zm)，
式中，Zi为扫描设备出光口到特征点区域的焊缝轮廓线上的第i个像素点的Z值；Xi为特征点区域的焊缝轮廓线上第i个像素点对应的X值；n为特征点区域的焊缝轮廓线上像素点的数量；
根据计算出的焊缝特征点的Xm值，可以得到焊缝特征点相对于扫描设备中心的水平距离，该距离为扫描设备下一次移动的距离；
步骤5，采用最远距离法确定两个焊趾点区域中的两个焊趾点位置；根据焊趾点位置和步骤4得到的焊缝特征点的Zm值可得到焊缝的轮廓高度；
所述的焊缝的轮廓高度为焊缝特征点的Zm值与两个焊趾点中Z值较大的高度差；
步骤6，根据步骤4确定的距离移动扫描设备，重复步骤1至步骤5；直至完成所有焊缝截面的跟踪扫描；得到整个焊缝轮廓数据及焊缝轮廓高度。
2.如权利要求1所述的焊缝轮廓视觉检测方法，其特征在于，所述的步骤1具体包括：
步骤1.1，采用轮廓仪获取焊缝截面轮廓数据，对焊缝截面轮廓数据进行中值滤波和移动平均滤波处理；
步骤1.2，对焊缝截面轮廓数据进行拟合，求所有数据的残差平方和。
3.如权利要求1所述的焊缝轮廓视觉检测方法，其特征在于，所述的步骤2中的阈值为0.1～0.5。
4.如权利要求1所述的焊缝轮廓视觉检测方法，其特征在于，所述的步骤5具体包括：
该截面上焊缝轮廓的第一个像素点P1与水平直线l上方靠近像素点P1侧的第一个像素点PL形成直线l1-L，将该侧焊趾点区域的焊缝轮廓上任意一像素点到直线l1-L的距离中最大距离对应的像素点作为其中一个焊趾点；
该截面上焊缝轮廓的最后一个像素点PN与水平直线l上方靠近像素点PN侧的第一个像素点PR形成直线lN-R，将该侧焊趾点区域的焊缝轮廓上任意一像素点到直线lN-R的距离中最大距离对应的像素点作为另一个焊趾点。
5.一种焊缝轮廓视觉检测系统，其特征在于，包括焊缝轮廓数据获取模块、焊缝轮廓判断模块、焊缝区域分割模块、特征点确定模块、焊趾点确定模块和跟踪扫描模块，其中，
焊缝轮廓数据获取模块用...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱雅光，刘杨洋，刘琼，何旭，郭万金，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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