一种数控火焰切割机参数控制方法技术

本发明专利技术涉及火焰切割机的参数控制技术领域，具体涉及一种数控火焰切割机参数控制方法，该方法采集火焰切割机喷出火焰的火焰图像；获取每张火焰图像的暗通道图像，以得到喷嘴区域和火花区域，对暗通道图像进行超像素分割，得到分割后的第一图像，分析第一图像得到喷嘴运动方向，对火花区域进行边缘检测，根据边缘像素点与喷嘴区域的中心点之间的连接线确认火花方向；结合喷嘴运动方向和火花方向的夹角确认火焰切割机的切割速度是否进行调整。通过图像监测火焰切割机的切割速度，以进行切割速度的实时调整，保障了切割效率及切割质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种数控火焰切割机参数控制方法


[0001]本专利技术涉及火焰切割机的参数控制
，具体涉及一种数控火焰切割机参数控制方法。

技术介绍

[0002]目前在进行切割的时候，需要实时控制好切割机的各项参数，以避免由于切割材料的分布不均，使得在切割过程中导致所需切割参数的变化，进而使得实际参数与预设参数不符，进而导致切割效果不好，从而使得生产出带有质量缺陷的产品。
[0003]选取工艺参数时，切割的速度与工件厚度、割嘴型号、燃气种类等有关，切割的速度会随着工件的厚度变慢。通常情况，工作者需要与实际情况相结合选取切割速度，切割速度太快或者太慢都直接影响着切割的质量，甚至造成切割不透与母板粘连，故亟需一种可以实时调整切割速度的数控火焰切割机参数方法。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种数控火焰切割机参数控制方法，所采用的技术方案具体如下：采集火焰切割机喷出火焰的两张火焰图像，所述两张火焰图像是由两个相互垂直的图像采集设备进行采集的；获取每张火焰图像的暗通道图像，以得到喷嘴区域和火花区域；对每张暗通道图像进行超像素分割，得到分割后的第一图像，基于相邻帧的第一图像中的喷嘴区域，使用三步搜索法获取喷嘴运动方向；对火花区域进行边缘检测，根据边缘像素点与喷嘴区域的中心点之间的连接线确认火花方向；结合喷嘴运动方向和火花方向的夹角确认火焰切割机的切割速度是否进行调整。
[0005]进一步的，所述喷嘴运动方向的获取方法，包括：自适应根据第一图像中喷嘴区域的火焰调整超像素块的大小，得到优选超像素块的大小；在优选超像素块的大小下，获取当前第一图像的相邻帧的最优第一图像，根据最优第一图像和当前第一图像中喷嘴区域的运动矢量，得到所述喷嘴运动方向。
[0006]进一步的，所述最优第一图像的获取方法，包括：在最优超像素块的大小下使用三步搜索法在一对火焰图像中所获取的喷嘴区域的运动矢量，得到最大运动矢量，利用最大运动矢量得到对应火焰图像对应的位移指标，当位移指标大于位移指标阈值时，变换相邻帧数量，再计算位移指标；当位移指标小于位移指标阈值时，确认对应火焰图像的第一图像为最优第一图像。
[0007]进一步的，所述火花方向的获取方法，包括：获取当前火花边缘线上每个边缘像素点与喷嘴区域的中心点之间的连线，得到对应边缘像素点的连线与水平方向之间的第一夹角；获取当前火花边缘线的两端点所形成的
直线，得到直线与水平方向之间的第二夹角；分别计算第一夹角与第二夹角之间的差值，根据差值得到当前火花边缘线为弹射火花的可能性指标，当可能性指标大于可能性阈值时，将当前火花边缘线进行删除，得到目标火花边缘线；计算每个目标火花边缘线的平均灰度值和密度，将平均灰度值与密度之间的乘积作为对应目标火花边缘线的权重，对每个目标火花边缘线所对应的第二夹角进行加权求和得到火花方向。
[0008]进一步的，所述密度是指以当前目标火花边缘线的中心为窗口中心所对应的滑窗内，所包含火花边缘像素点的数量。
[0009]进一步的，所述结合喷嘴运动方向和火花方向的夹角确认火焰切割机的切割速度是否进行调整的方法，包括：以喷嘴为原点o，以两个图像采集设备所对应的方向分别为X、Y轴，垂直X、Y轴为Z轴，构建o
‑
XYZ直角坐标系,获取喷嘴运动方向与o
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XYZ直角坐标系的水平方向之间的角度值，以及火花方向与o
‑
XYZ直角坐标系的水平方向之间的角度值，计算这两个角度值之间的差值，当差值在阈值范围内，确认火焰切割机的切割速度为正常速度，否则，对所述切割速度进行调整。
[0010]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：通过使用暗通道图像增加火焰图像所需内容对比度，使得获取火焰图像中高亮区域更加方便，使用自适应调节大小的超像素分割算法，使得在获取图像相邻帧时，可以保证图像的相邻帧图像可以明显观测到像素块的运动矢量，并且一定程度上减少计算量，最后通过图像监测火焰切割机的切割速度，保障了切割效率及切割质量。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0012]图1为本专利技术一个实施例提供的一种数控火焰切割机参数控制方法的步骤流程图；图2为本专利技术所提供的火焰切割机的切割场景示意图；图3为本专利技术所提供的o
‑
xyz直角坐标系的示意图。
具体实施方式
[0013]为了更进一步阐述本专利技术为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术提出的一种数控火焰切割机参数控制方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
[0014]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的
技术人员通常理解的含义相同。
[0015]下面结合附图具体的说明本专利技术所提供的一种数控火焰切割机参数控制方法的具体方案。
[0016]本专利技术所针对的具体场景为：在数控火焰切割机进行切割时，根据实时获取的图像调整切割速度。
[0017]请参阅图1，其示出了本专利技术一个实施例提供的一种数控火焰切割机参数控制方法的步骤流程图，该方法包括以下步骤：步骤S001，采集火焰切割机喷出火焰的多对火焰图像，一对火焰图像是由两个相互垂直的图像采集设备进行采集的。
[0018]具体的，参照附图2，将相机放置到与切割板材同一水平位置，使得相机在拍摄时，即能拍摄到喷嘴喷出的火焰，又能拍摄到切割时产生的切割火花。其中，为了避免在一定角度下检测不出喷嘴位移的情况，使用相互在水平方向上相互垂直的两台摄像机同步进行上述拍摄，即每次拍摄获取两张火焰图像。
[0019]步骤S002，获取火焰图像的暗通道图像，以得到喷嘴区域和火花区域；对暗通道图像进行超像素分割，得到分割后的第一图像，基于第一图像中的碰嘴区域，使用三步搜索法获取第一图像的运动矢量，以得到喷嘴运动方向；对火花区域进行边缘检测，根据边缘像素点与喷嘴区域的中心点之间的连接线确认火花方向。
[0020]具体的，根据切割过程中产生的火花方向调整切割速度，即火焰切割机的切割速度可以根据切割产生的火焰方向进行判断，故需要根据连续图像，确定喷射火焰切割方向，进而判断火花方向与切割方向是否一致，从而判断切割速度是否需要调整。
[0021]根据采集的多对火焰图像，从火焰图像中获取切割区域，即喷嘴喷焰的高亮区域，结合相邻帧火焰图像进一步确定火焰图像中的高亮区域的运动方向，其实分析火焰图像得到火花喷射的方向信息，根据高亮区域的运动方向和火花喷射的方向信息确定火本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数控火焰切割机参数控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：采集火焰切割机喷出火焰的两张火焰图像，所述两张火焰图像是由两个相互垂直的图像采集设备进行采集的；获取每张火焰图像的暗通道图像，以得到喷嘴区域和火花区域；对每张暗通道图像进行超像素分割，得到分割后的第一图像，基于相邻帧的第一图像中的喷嘴区域，使用三步搜索法获取喷嘴运动方向；对火花区域进行边缘检测，根据边缘像素点与喷嘴区域的中心点之间的连接线确认火花方向；结合喷嘴运动方向和火花方向的夹角确认火焰切割机的切割速度是否进行调整。2.如权利要求1所述的一种数控火焰切割机参数控制方法，其特征在于，所述喷嘴运动方向的获取方法，包括：自适应根据第一图像中喷嘴区域的火焰调整超像素块的大小，得到优选超像素块的大小；在优选超像素块的大小下，获取当前第一图像的相邻帧的最优第一图像，根据最优第一图像和当前第一图像中喷嘴区域的运动矢量，得到所述喷嘴运动方向。3.如权利要求2所述的一种数控火焰切割机参数控制方法，其特征在于，所述最优第一图像的获取方法，包括：在优选超像素块的大小下使用三步搜索法在一对火焰图像中所获取的喷嘴区域的运动矢量，得到最大运动矢量，利用最大运动矢量得到对应火焰图像对应的位移指标，当位移指标大于位移指标阈值时，变换相邻帧数量，再计算位移指标；当位移指标小于位移指标阈值时，确认对应火焰图像的第一图像为最优第一图像。4.如权利要求1所述的一种数控火焰切割机参数控制方法，其特征在于，所述火花方向的获取方法，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆宝丽，
申请(专利权)人：南通宝丽金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：