[發(fā)明專利]圖像處理裝置以及圖像處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210132385.8
• 申請(qǐng)日: 2012-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102756209A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石田英伸;武士正美
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鈴木株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B23K26/20
• 分類號(hào): B23K26/20;B23K26/03
• 代理公司: 北京市隆安律師事務(wù)所 11323
• 代理人: 權(quán)鮮枝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于激光焊接的焊接部分的圖像來(lái)認(rèn)出形成在焊接部分的焊道的形狀的圖像處理裝置以及圖像處理方法。

背景技術(shù)

在諸如激光焊接等焊接的領(lǐng)域中，為了提高焊接質(zhì)量，通過(guò)分析在焊接部分的焊道的形狀、識(shí)別缺陷孔或其它操作來(lái)檢查焊接缺陷的有無(wú)。這種檢查主要是在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的焊接工藝的后工藝中或焊接工藝期間進(jìn)行。

在焊接工藝的后工藝期間的檢查中，例如，通過(guò)在焊接工藝后對(duì)焊接對(duì)象照射光(所謂的“背光”)來(lái)識(shí)別在焊接部分的缺陷孔(所謂的“背光方式的檢查”)。在該檢查中，如果缺陷孔形成在焊接對(duì)象中，那么所照射的光通過(guò)缺陷孔。這有助于識(shí)別在焊接部分的缺陷孔。同時(shí)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)要求減小工藝數(shù)目以提高生產(chǎn)效率。由此，希望在焊接工藝期間進(jìn)行檢查。

因此，作為焊接工藝期間的檢查，例如，如在JP2007-054879A和JP2004-314087A中那樣，在焊接期間所發(fā)出的激光束的尺寸增大時(shí)由照相機(jī)拍攝在焊接部分的光的圖像。結(jié)果是，通過(guò)分析所拍攝的圖像來(lái)分析焊道的形狀，并且判斷在焊接部分的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

然而，在焊接期間激光束的尺寸增大時(shí)產(chǎn)生等離子體束，由此，在JP2007-054879A和JP2004-314087A的檢查中，在某些情況下，這種等離子體束影響并阻礙了焊道的形狀的正確認(rèn)出和檢查裝置等的圖像上的焊道的形狀的正確形成。同時(shí)，即使正確地認(rèn)出了焊道的形狀，并且焊道的形狀已正確地形成在檢查裝置等的圖像上，焊道的形狀的清晰圖像也會(huì)帶來(lái)要處理的圖像數(shù)據(jù)增加和圖像處理負(fù)荷增加的問(wèn)題。這種圖像處理負(fù)荷的增加使圖像處理時(shí)間增加，也使檢查時(shí)間增加。結(jié)果是，降低了生產(chǎn)效率。

鑒于這種情況作出本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供用于判斷焊接缺陷并且能夠正確地認(rèn)出焊道的形狀和降低圖像處理負(fù)荷的圖像處理裝置和圖像處理方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的圖像處理裝置是用于基于激光焊接的焊接部分的圖像來(lái)認(rèn)出形成在所述焊接部分的焊道的形狀的圖像處理裝置。所述圖像處理裝置包括：基準(zhǔn)線設(shè)定單元，其用于以對(duì)應(yīng)于在激光焊接期間在所述焊接部分產(chǎn)生殘熱發(fā)光時(shí)所拍攝并取入的所述焊接部分的圖像的方式設(shè)定多條基準(zhǔn)線；輪廓點(diǎn)形成單元，其用于在如下位置形成輪廓點(diǎn)，在所述位置所述基準(zhǔn)線與在所述取入的圖像中的殘熱發(fā)光的亮度比亮度閾值高的區(qū)域和所述殘熱發(fā)光的亮度比所述亮度閾值低的區(qū)域之間的邊界交叉，所述亮度閾值是為了識(shí)別所述焊道的輪廓線而設(shè)定的；中間點(diǎn)形成單元，其用于形成在同一條基準(zhǔn)線上的每2個(gè)所述輪廓點(diǎn)之間的中間點(diǎn)；以及輪廓線形成單元，其用于基于多個(gè)所述輪廓點(diǎn)形成輪廓線。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的圖像處理裝置被配置為如下(a)或(b)：

(a)所述圖像處理裝置還包括：中心線形成單元，其用于基于多個(gè)所述中間點(diǎn)形成中心線，以及

(b)所述圖像處理裝置還包括：中心線形成單元，其用于在設(shè)定所述基準(zhǔn)線之前，以對(duì)應(yīng)于如此取入的所述圖像的方式，基于多個(gè)焊道區(qū)域點(diǎn)的擬合曲線形成所述焊道的形狀的中心線，所述多個(gè)焊道區(qū)域點(diǎn)比所述亮度閾值大；以及輪廓點(diǎn)確定單元，其用于在形成所述輪廓線之前，認(rèn)出所述中心線的彎曲度，并且在所述同一條基準(zhǔn)線上形成多于2個(gè)所述輪廓點(diǎn)的情況下，確定在所述同一條基準(zhǔn)線上由于橫跨所述焊道而其間具有間隔的彼此相對(duì)的、用于形成所述中間點(diǎn)的2個(gè)輪廓點(diǎn)，其中如此確定的所述2個(gè)輪廓點(diǎn)用于形成所述中間點(diǎn)和所述輪廓線。

此外，本發(fā)明的圖像處理裝置還包括基準(zhǔn)線調(diào)整單元，其用于以防止所述基準(zhǔn)線具有平行于所述中心線的彎曲形狀的部分的方式調(diào)整所述基準(zhǔn)線。

另外，本發(fā)明的圖像處理裝置還包括：輪廓點(diǎn)選擇單元，其被配置為：在設(shè)定所述中間點(diǎn)之前，計(jì)算在所述同一條基準(zhǔn)線上的每2個(gè)所述輪廓點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度，計(jì)算所述線段長(zhǎng)度的頻率分布，基于比所述亮度閾值大的多個(gè)焊道區(qū)域點(diǎn)計(jì)算所述焊道的寬度，使用所述頻率分布辨別相對(duì)于基于所述焊道的寬度限定的上限線段值的長(zhǎng)線段和相對(duì)于基于所述焊道的寬度限定的下限線段值的短線段，并且排除在所述長(zhǎng)線段兩端的輪廓點(diǎn)和在所述短線段兩端的輪廓點(diǎn)。

另外，用于辨別所述長(zhǎng)線段的所述上限線段值為所述焊道的寬度的2倍，并且用于辨別所述短線段的所述下限線段值為所述焊道的寬度的一半。